[发明专利]一种复合泡沫多孔材料及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种复合泡沫多孔材料，其特征在于，以纳米纤维素基泡沫材料为基材，基材里均匀掺杂有四氧化三铁，基材孔壁上镶嵌有石蜡微球，聚吡咯均匀长在基材孔壁和石蜡微球的表面；

所述复合泡沫多孔材料的制备方法包括以下步骤：

利用纳米纤维素稳定四氧化三铁溶液中的石蜡液滴形成Pickering乳液，然后再经冷冻干燥得到基于纳米纤维素/石蜡复合泡沫，再用原位聚合方法将聚吡咯聚合到纳米纤维素/石蜡复合泡沫结构中，获得复合泡沫多孔材料。

2.一种如权利要求1所述的复合泡沫多孔材料的制备方法，其特征在于，利用纳米纤维素稳定四氧化三铁溶液中的石蜡液滴形成Pickering乳液，然后再经冷冻干燥得到基于纳米纤维素/石蜡复合泡沫，再用原位聚合方法将聚吡咯聚合到纳米纤维素/石蜡复合泡沫结构中，获得复合泡沫多孔材料。

3.根据权利要求2所述的复合泡沫多孔材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）在四氧化三铁溶液中添加石蜡，然后水浴超声混合，继续添加纳米纤维素水分散液，进行超声混合，得到Pickering乳液；

（2）将步骤（1）获得的Pickering乳液进行冷冻预处理，然后进行真空冷冻干燥，即得纳米纤维素/石蜡复合泡沫；

（3）配制吡咯单体溶液，将步骤（2）中获得的纳米纤维素/石蜡复合泡沫放入吡咯单体溶液中浸泡，再转移到三氯化铁溶液中，冰水浴浸泡，取出后用去离子水冲洗，最后冷冻干燥即得复合泡沫多孔材料。

4.根据权利要求3所述的复合泡沫多孔材料的制备方法，其特征在于，步骤（1）中石蜡、四氧化三铁溶液、纳米纤维素水分散液的料液比为（18～68）g∶（32～80）mL∶400mL。

5.根据权利要求2-4任一项所述的复合泡沫多孔材料的制备方法，其特征在于，所述纳米纤维素包括从植物原料提取的纤维素纳米晶和纤维素纳米纤维。

6.根据权利要求3所述的复合泡沫多孔材料的制备方法，其特征在于，步骤（1）所述水浴超声混合为在60～80℃水浴中超声混合6～9min，所述超声振荡混合为在功率为380～420W、温度为60～80℃的超声仪器中超声3～7min，手摇，重复5～7次。

7.根据权利要求3所述的复合泡沫多孔材料的制备方法，其特征在于，步骤（2）的所述冷冻预处理为将步骤(1)获得的Pickering乳液在-30～-10℃下冷冻6～8h，所述真空冷冻干燥为将冷冻预处理后的产物在-50℃、真空度为25Pa的环境中冷冻40～50h，即制得纳米纤维素/石蜡复合泡沫。

8.根据权利要求3所述的复合泡沫多孔材料的制备方法，其特征在于，步骤（3）中所述吡咯单体溶液摩尔浓度为5～20mmol/mL，浸泡1～3h；所述三氯化铁溶液摩尔浓度为400mmol/mL，浸泡时间为7～9h。

9.根据权利要求3所述的复合泡沫多孔材料的制备方法，其特征在于，所述四氧化三铁溶液的溶剂包括，二氯甲烷、1,2-二氯乙烷、氯仿、正己烷和环己烷中的至少一种。

10.一种权利要求1所述的复合泡沫多孔材料在微波吸收、储能或自清洁方面的应用。