[发明专利]一种多功能木材衍生复合材料的制备方法及其产品和应用

说明书

本发明公开了一种多功能木材衍生复合材料的制备方法及其产品和应用，由以下步骤组成，天然木材预处理，ZIF‑67@wood的制备，Co/C@WC复合材料的制备，本发明Co/C@WC复合材料作为电磁干扰屏蔽、隔音、隔热以及可再生有机污染水处理材料。

技术领域

本发明属于木材衍生材料技术领域，具体涉及一种多功能木材衍生复合材料的制备方法及其产品和应用。

背景技术

随着电子和电气设备的广泛使用滋生了电磁(EM)污染问题，电磁辐射不仅会对其他电子设备造成耦合和干扰；它还对人类健康构成严重威胁，并构成疾病风险，电磁干扰(EMI)屏蔽材料可以通过反射、吸收和多重内反射三种机制有效避免电磁污染，目前，EMI屏蔽材料主要包括金属基材料、碳材料和多孔导电聚合物复合材料，传统的金属基电磁屏蔽材料由于密度高、加工困难和腐蚀等，应用有限，此外，微孔导电聚合物等不可再生材料由于其内部的多孔结构，可以反射和吸收电磁波，表现出令人满意的EMI性能。然而，多孔聚合物或聚合物泡沫复合材料通常存在热稳定性差、制造工艺复杂、成本高等缺点。因此，它们不能满足现代社会可持续发展的要求。因此，开发轻质、可再生、经济的电磁屏蔽材料是一个理想的研究目标。

水生生态系统中存在的合成染料是当今世界面临的一个重要环境问题。染料广泛存在于纺织、印刷、皮革和制药行业的工业废水中。染料在水中的存在会影响水中植物的光合作用，因为它们的芳香化合物会阻挡阳光并减少溶解的氧气。此外，合成染料，特别是阳离子和阴离子染料，可以通过食物链中的生物积累进入人体，刺激消化道和皮肤，并有致癌和致突变作用。其中，MB和CR是工业中使用最广泛的染料。因此，染料废水的处理一直是一个重要的环境问题。

发明内容

本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

本发明提供一种多功能木材衍生复合材料的制备方法，其特征在于：由以下步骤组成，

天然木材预处理：将天然木材用氢氧化钠浸泡，然后用水浸泡，真空干燥；

ZIF-67@wood的制备：用硝酸钴六水合物、溴化十六烷基三甲胺和水配制成溶液A，溶液A中，钴元素质量百分含量为0.05～0.2％，将2-甲基咪唑溶解于水中制成溶液B，将预处理后的所述天然木材先用溶液A真空浸渍，再将B溶液倒入A溶液中继续浸泡，洗涤、真空下干燥，得到ZIF-67@wood；

Co/C@WC复合材料的制备：将ZIF-67@wood在管式炉中N₂气氛下升温至800～1000℃后碳化1h，得到所述Co/C@WC复合材料。

作为本发明所述的多功能木材衍生复合材料的制备方法的一种优选方案：所述天然木材预处理，为将天然木材用15～20％NaOH浸泡1h，然后用去离子水浸泡2h，最后在100℃下真空干燥2h。

作为本发明所述的多功能木材衍生复合材料的制备方法的一种优选方案：所述溶液A中，钴元素质量百分含量为0.1％。

作为本发明所述的多功能木材衍生复合材料的制备方法的一种优选方案：所述用硝酸钴六水合物、溴化十六烷基三甲胺和水配制成溶液A，为用0.58gCo(NO₃)₂·6H₂O、0.05g溴化十六烷基三甲胺和50mL去离子水配制成溶液A。

作为本发明所述的多功能木材衍生复合材料的制备方法的一种优选方案：所述将2-甲基咪唑溶解于水中制成溶液B，为将4.5g 2-甲基咪唑溶于140mL去离子水。