[发明专利]一种基于纤维素的磁性气凝胶材料及其制备方法

摘要

本发明公开了一种基于纤维素的磁性气凝胶材料及其制备方法。通过化学改性，获得高活性的两性纤维素；两性纤维素和氧化石墨烯间通过静电作用和氢键作用力等实现牢固结合，构建气凝胶材料的框架；借助二者的高表面活性和超大比表面积优势可实现对磁性纳米四氧化三铁的分散负载，并通过交联、冷冻干燥等步骤，确保了产品两性纤维素磁性气凝胶的结构均匀性和稳定性。磁性气凝胶既保持了纤维素的高比表面特性、良好亲和性、生物可降解性等特征，又赋予了它高表面活性和超顺磁特性；具有低成本、高强度、两性特征、和生物相容性等优势，具备高比表面积、高装载能力、高表面活性、可智能定位等特性，对重金属离子和有机分子等污染物具有显著的吸附能力。

主权项

一种基于纤维素的磁性气凝胶材料的制备方法，其特征在于包括如下步骤：(1) 配制浓度为0.01wt%～10wt%的氧化石墨烯的水溶液，按氧化石墨烯与两性纤维素的质量比为1:10～10:1，在转速为200r/min～600 r/min的搅拌条件下将两性纤维素粉末分散于氧化石墨烯水溶液中，得到两性纤维素/氧化石墨烯的二元复合液;(2) 将四氧化三铁超声分散于乙醇中，配制浓度为0. 1wt%～10wt%四氧化三铁乙醇溶液，按四氧化三铁与两性纤维素的质量比为1:10～1:200，将四氧化三铁乙醇溶液缓慢加入到步骤(1)制备的二元复合溶液中，搅拌均匀，得到两性纤维素/氧化石墨烯/四氧化三铁的三元复合液；(3) 配制浓度为0.1wt%～2wt%的交联剂水溶液，按交联剂与两性纤维素的质量比为1:50～1:400，在搅拌条件下将交联剂水溶液滴加到步骤(2)制备的三元复合液中，继续搅拌1～60min后，得到粘稠的氧化石墨烯/四氧化三铁的三元复合物，再经冷冻干燥，得到密度为0.1mg/cm³～40mg/cm³的两性纤维素磁性气凝胶材料。