[发明专利]基于纤维素纳米纤维的磁性复合水凝胶的制备方法及用途

摘要

本发明提供了一种基于纤维素纳米纤维的磁性复合水凝胶的制备方法。选用生物相容性好的天然高分子材料醋酸纤维素为原料，将具有羧基和氨基的N‑异丙基丙烯酰胺和丙烯酸接枝到醋酸纤维素纳米纤维上制备纤维素纳米纤维接枝聚(N‑异丙基丙烯酰胺‑co‑丙烯酸)水凝胶。最后通过共沉淀方法得到纤维素纳米纤维接枝聚(N‑异丙基丙烯酰胺‑co‑丙烯酸)/Fe3O4磁性复合水凝胶。原料可再生、易得，制备方法简单，适合于工业化生产。合成的该类水凝胶生物相容性好、价格低廉、可强烈吸附污水中重金属离子。

主权项

1.一种基于纤维素纳米纤维的磁性复合水凝胶的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将醋酸纤维素溶解于N,N’‑二甲基甲酰胺/1,4‑二氧六环的混合溶剂中，得到淬火液；将所述淬火液在‑40～‑10℃下淬火2～3h后，用蒸馏水除去N,N’‑二甲基甲酰胺/1,4‑二氧六环的混合溶剂，得到醋酸纤维素纳米纤维；将所述醋酸纤维素纳米复合纤维用氢氧化钠的乙醇溶液脱乙酰基，得到纤维素纳米纤维；将N‑异丙基丙烯酰胺、丙烯酸、N,N’‑亚甲基双丙烯酰胺溶解在1mol/L硝酸溶液中得到反应液A，将硝酸铈铵溶解在1mol/L硝酸溶液中，加入乙烯基修饰二氧化硅和所述纤维素纳米纤维，得到反应液B，通过恒压滴液漏斗将反应液A逐滴加入反应液B中，在30～60℃下反应2～4h后，依次进行蒸馏水洗涤、索氏提取、抽滤，得到纤维素纳米纤维接枝聚(N‑异丙基丙烯酰胺‑co‑丙烯酸)水凝胶；将所述纤维素纳米纤维接枝聚(N‑异丙基丙烯酰胺‑co‑丙烯酸)水凝胶浸泡在含有氯化亚铁和氯化铁的溶液中，加入氨水，反应5～10h，得到纤维素纳米纤维接枝聚(N‑异丙基丙烯酰胺‑co‑丙烯酸)/Fe3O4磁性复合水凝胶，即所述基于纤维素纳米纤维的磁性复合水凝胶。