[发明专利]一种木材细胞壁2D片层材料的制备方法

权利要求书

1.一种木材细胞壁2D片层材料的制备方法，其特征在于：该制备方法包括如下步骤：

（1）木材的烘干处理：将木材制成0.5mm×0.5mm×2cm的小木棍，置于烘箱中，进行烘干处理，烘干温103±2℃，干燥1h后，每隔1小时称量一次木棍材质量，直至呈木棍材质量恒定的绝干状态；

（2）将绝干木棍材置在处理罐中，按每6g木棍材，加入150mL浓度为2wt%的碱性溶液，90℃油浴加热，250rmp/min机械搅拌2h脱半纤维素，反应结束后,用蒸馏水反复洗涤木棍材,至木棍材的pH呈中性，得脱半纤维素的木棍材；

（3）将脱半纤维素的木棍材置于10%的过氧化氢溶液中，煮沸，200rmp/min对脱半纤维素的木棍材进行漂白处理，使得脱半纤维素的木棍材颜色变浅；反应结束后,用蒸馏水反复洗涤木棍材,至木棍材的pH呈中性，得脱色木棍材；

（4）按每6g脱色木棍材，加入450mL pH=6.8～7.0的磷酸缓冲液，搅拌均匀后，再加入8.55mL5%有效氯的次氯酸钠、0.576g TEMPO氧化剂、10.2gNaClO₂，80℃油浴加热，250rmp/min机械搅拌2h，反应结束后,按每6g脱色木棍材加入10mL乙醇，停止反应1～2h，排除反应液，用超纯水冲洗，去除木棍材表面的杂质，得洁净木棍材；

（5）将洁净木棍材与纯水混合后，进行超声处理，超声功率为1050W、额定功率1500 W，选择70%额定功率，处理时间为30～60min，静止沉淀3～5h，取上清液；

（6）将上清液置于-70℃冷冻5h，再将其置于冷冻干燥机中，干燥72h,得到原位剥离的大片细胞壁2D片层材料；所述的洁净木棍材与超纯水混合的体积比为1:20～1:200；所述的碱性溶液为氢氧化钠、氢氧化钾、LiOH的水溶液中的任选一种；所述的超纯水为蒸馏水，冲洗的水温为40～45℃；所述的步骤（4）中脱色木棍材TEMPO氧化处理，能先将脱色木棍材置于pH=6.8～7.0的磷酸缓冲液、或醋酸缓冲液，搅拌均匀，然后在溶液中依次加入次氯酸钠、亚氯酸钠、TEMPO氧化剂，反应结束后，加入乙醇停止反应；所述的步骤（6）中将上清液进行冷冻干燥，还可采用介质为二氧化碳的临界干燥、或超临界干燥；所述的超声处理中，不同的超声时间得到细胞壁2D片层的大小及微观结构不同；所述的将洁净木棍材与纯水混合后，进行超声处理中，纯水为蒸馏水。