[发明专利]木质纤维素三组分双交联凝胶的制备方法、凝胶及应用

权利要求书

1.木质纤维素三组分双交联凝胶的制备方法，其特征在于，该制备方法包括以下步骤：

S1、使用纤维素原料制备得到纳米纤维素分散液，并分别将半纤维素和木质素溶解于对应的溶剂中分别得到半纤维素溶液和木质素溶液；

S2、将所述纳米纤维素分散液、半纤维素溶液和木质素溶液混合均匀得到含有纳米纤维素、半纤维素及木质素三组分的木质纤维素分散液；

S3、将所述三组分的木质纤维素分散液置于具有物理交联及化学交联双重作用的双蒸气浴密闭环境中反应，制备得到木质纤维素三组分双交联凝胶；

其中，所述纤维素原料在凝胶绝干原料中的质量占比为20%~80%，所述半纤维素的原料在凝胶绝干原料中的质量占比为10%~70%，所述木质素的原料在凝胶绝干原料中的质量占比为10%~70%，且所述木质纤维素分散液的固含量为0.5wt%~10.0wt%；

所述物理交联的蒸气浴包括挥发性醇蒸气浴、碱蒸气浴、酸蒸气浴，所述化学交联的蒸气浴包括环氧氯丙烷蒸气浴、乙二醛蒸气浴、戊二醛蒸气浴。

2.根据权利要求1所述的木质纤维素三组分双交联凝胶的制备方法，其特征在于，所述纳米纤维素采用机械处理方法或氧化及机械处理方法对纤维素原料处理得到，其中，所述机械处理方法为高压均质处理、超声破碎处理、超微粉碎处理、胶体磨处理、微射流处理，所述氧化处理方法为生物氧化法、化学氧化法。

3.根据权利要求1所述的木质纤维素三组分双交联凝胶的制备方法，其特征在于，所述半纤维素的原料来源于植物原料的葡甘聚糖、木聚糖、阿拉伯聚糖、半乳聚糖中的任一种或至少两种的组合；所述木质素的原料为磨木木质素、酶解木质素、有机溶剂分离木质素、碱木质素、木质素磺酸盐中的任一种或至少两种的组合，且所述半纤维素和所述木质素的溶解溶剂均为水、碱、碱脲体系、有机溶剂中的任一种或至少两种的组合。

4.根据权利要求1所述的木质纤维素三组分双交联凝胶的制备方法，其特征在于，所述S3中的反应温度为20℃~90℃，反应时间为1 h~24 h。

5.木质纤维素三组分双交联凝胶，其特征在于，采用权利要求1~4任一项所述的木质纤维素三组分双交联凝胶的制备方法制备得到，且所述木质纤维素三组分双交联凝胶其储能模量为9.37×10³~1.27×10⁷ Pa。

6.木质纤维素三组分双交联气凝胶，其特征在于，采用权利要求5所述的木质纤维素三组分双交联凝胶经冷冻干燥处理制备得到。

7.木质纤维素三组分双交联凝胶/气凝胶的应用，其特征在于，如权利要求5所述的木质纤维素三组分双交联凝胶或权利要求6所述的木质纤维素三组分双交联气凝胶在缓释、过滤、催化、吸附或传感器领域的应用。