[发明专利]一种TEMPO预处理的纳米纤维素-氧化亚铜/银微纳结构复合材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种TEMPO预处理的纳米纤维素-氧化亚铜/银微纳结构复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1.将碳酸钠水溶液和柠檬酸钠水溶液混合后，加入到五水硫酸铜水溶液中均匀混合，制得班氏试剂；

S2.然后将木浆、TEMPO、溴化钠和次氯酸钠水溶液混合，调节pH值至9.8～10.2，当pH值无变化后，将pH值调至7，并对混合溶液进行离心和透析，透析后的溶液进行机械搅拌，制得TEMPO预处理的纳米纤维素悬浮液；所述的木浆、TEMPO、溴化钠的质量比为(0.8～1):(0.015～0.02):(0.08～0.12)，所述次氯酸钠溶液的浓度为1～3mmol/mL；所述木浆、TEMPO和溴化钠的总质量与次氯酸钠溶液的体积比为(1～1.12)g:(5～8)mL；

S3.将班氏试剂加入TEMPO预处理的纳米纤维素悬浮液中混合，在70～95℃水浴加热10～30min，将混合溶液进行离心处理，收集离心后沉淀物经离心和搅拌，得到分散的TEMPO预处理的纳米纤维素-氧化亚铜混合物溶液；滴加硝酸银溶液到分散的TEMPO预处理的纳米纤维素-氧化亚铜混合物溶液中室温下进行反应，经离心处理，制得TEMPO预处理的纳米纤维素-氧化亚铜/银微纳结构复合材料；所述的班氏试剂和TEMPO预处理的纳米纤维素悬浮液的体积比为(15～25):(8～12)；所述的硝酸银溶液的浓度为0.04～0.06mol/L；所述的TEMPO预处理的纳米纤维素悬浮液的浓度为3～5mg/mL。

2.根据权利要求1所述的纳米纤维素-氧化亚铜/银微纳结构复合材料的制备方法，其特征在于，步骤S1中所述的五水硫酸铜溶液的浓度为0.13～0.15mol/L，所述的碳酸钠溶液的浓度为1.6～1.9mol/L，所述的柠檬酸钠溶液的浓度为1.2～1.4mol/L。

3.根据权利要求1所述的TEMPO预处理的纳米纤维素-氧化亚铜/银微纳结构复合材料的制备方法，其特征在于，步骤S2中所述的木浆为漂白针叶或阔叶木木浆，所述木浆中纤维素的含量为95～99％，断裂长度为7.4～7.6km，粘度为15～17mpa.s；所述的TEMPO预处理的纳米纤维素悬浮液中TEMPO预处理的纳米纤维素的宽度为5～10nm，长度为150～250nm。

4.根据权利要求1所述的TEMPO预处理的纳米纤维素-氧化亚铜/银微纳结构复合材料的制备方法，其特征在于，步骤S3中所述离心的速率为6000～8000rpm，所述离心的时间为10～15min；所述搅拌的速度为200～500rpm，搅拌的时间为10～30min。

5.一种TEMPO预处理的纳米纤维素-氧化亚铜/银微纳结构复合材料，其特征在于，所述材料是由权利要求1-4任一项所述方法制得。

6.根据权利要求5所述的TEMPO预处理的纳米纤维素-氧化亚铜/银微纳结构复合材料，其特征在于，所述微纳结构复合材料中氧化亚铜/银的粒径为300～1100nm，所述的氧化亚铜为立方体结构，银为覆盖于立方体氧化亚铜表面的半球形纳米粒子，粒径为5～50nm；所述的TEMPO预处理的纳米纤维素-氧化亚铜/银微纳结构的吸收波长为600～700nm，所述银的吸收波长为410～430nm。

7.权利要求5或6所述的TEMPO预处理的纳米纤维素-氧化亚铜/银微纳结构复合材料在表面增强拉曼散射领域中的应用。

8.根据权利要求7所述的TEMPO预处理的纳米纤维素-氧化亚铜/银微纳结构复合材料在表面增强拉曼散射领域中的应用，其特征在于，所述的复合材料在表面增强拉曼散射中最低检测浓度达到百万分之一级别。