CN104821210A - 一种纤维素基导电材料的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种纤维素基导电材料的制备方法，其通过纳米银颗粒填充木材、竹材、织物、纤维素等原材料，本发明制得的导电材料在其表面形成致密均匀的银纳米颗粒，不仅有效的保护了原材料，而且赋予其导电、抗菌、抗紫外线、抗静电等新性能，同时该方法操作简单，成本低，适合工业化生产。
Description
技术领域
本发明涉及一种导电材料的制备方法，尤其是一种纤维素基导电材料的制备方法。
背景技术
纤维素基材料如木材、竹材，是一种应用及其广泛的材料，是现实生活中构建和装饰居住环境最主要的原料之一，与金属、水泥、塑料等材料相比，其最大的优点就是具有可再生性。它们之所以被长久的应用和喜爱，主要因为其天然的材料特性和与人类的亲和性，它符合生态与环境材料的要求，具有可持续发展的重要意义。
虽然它们在许多场合得到应用，但由于其非导电特性，限制了其更多的使用价值。例如用在消除静电、除尘、半导体器件、电磁屏蔽、传感器等领域。随着人们生活水平的日益提高以及工业技术发展的需要，导电纤维素基材料具有越来越重要的应用价值和广阔的市场需求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种纳米银粒子掺杂的纤维素基导电材料的制备方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
(1)、将清洗好的原材料浸入NaOH溶液中浸泡，然后取出，用大量的去离子水清洗数次；
(2)、将氨水逐滴加入AgNO3溶液中，同时大力搅拌，直至形成透明无色的[Ag(NH3)2]+溶液；
(3)、将步骤一得到的原材料浸入[Ag(NH3)2]+溶液中一定时间，取出，然后浸入一定摩尔浓度的葡萄糖溶液；
(4)、将剩余的[Ag(NH3)2]+溶液倒入上述葡萄糖溶液中，继续反应一段时间，取出原材料，用大量的去离子水清洗，80℃干燥24h，即得纤维素基导电材料。
本发明的纤维素基原材料包括木材、竹材、织物、纤维素、蚕丝、棉花或毛。
在上述技术方案的基础上，步骤(1)中NaOH溶液的浓度优选为1％～50％，浸泡时间优选为1～300min。
上述步骤(2)中所用氨水的浓度优选为1％～28％，AgNO3溶液的浓度优选为0.01M～10M。
上述步骤(3)中浸入时间优选为10～600min，葡萄糖溶液的浓度优选为0.01M～10M，浸入葡萄糖溶液的时间优选为1～120min。
上述步骤(4)中反应时间优选为1～120min。
本发明的有益效果：本发明通过纳米银颗粒填充木材、竹材、织物、纤维素等原材料，得到致密均匀、直径可控的纳米银颗粒掺杂的导电材料，不仅有效的保护了原材料，而且赋予其导电、抗菌、抗紫外线、抗静电等新性能，同时该方法操作简单，成本低，适合工业化生产。
附图说明
图1是实施例1所制备的纤维素基导电材料的300倍扫描电镜图；
图2是实施例1所制备的纤维素基导电材料的20000倍扫描电镜图；
图3是实施例2所制备的纤维素基导电材料的300倍扫描电镜图；
图4是实施例2所制备的纤维素基导电材料的20000倍扫描电镜图。
具体实施方式
实施例1
一、将清洗好的竹材浸入NaOH溶液中浸泡5min，然后取出，用大量的去离子水清洗数次；二、将28％氨水逐滴加入0.5M的AgNO3溶液中，同时大力搅拌，直至形成透明无色的[Ag(NH3)2]+溶液；三、将步骤一得到的竹材浸入[Ag(NH3)2]+溶液中60min，取出，然后浸入0.2M的葡萄糖溶液5min；四、将剩余的[Ag(NH3)2]+溶液倒入上述葡萄糖溶液中，继续反应15min，取出样品，用大量的去离子水清洗，80℃干燥24h，即得导电竹材，该导电竹材300倍扫描电镜图见图1，从图1可知，导电竹材填充的银纳米颗粒致密均匀。
实施例2
本实施例选用木材为原材料制备导电木材，制备方法同于实施例1。该导电木材20000倍扫描电镜图见图2，从图2可知，导电木材填充的银纳米颗粒致密均匀。
实施例3
本实施例选用织物制备导电材料，制备方法同于实施例1。该导电材料300倍扫描电镜图见图3，从图3可知，导电材料填充的银纳米颗粒致密均匀。
实施例4
本实施例选用纤维素制备导电材料，制备方法同于实施例1。该导电材料20000倍扫描电镜图见图4，从图4可知，导电木材填充的银纳米颗粒致密均匀。
申请人声明，所属技术领域的技术人员在上述实施例的基础上，将上述实施例某组分的具体含量点值，与发明内容部分的技术方案相组合，从而产生的新的数值范围，也是本发明的记载范围之一，本申请为使说明书简明，不在罗列这些数值范围。
Claims (6)
1.一种纤维素基导电材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)、将清洗好的原材料浸入NaOH溶液中浸泡，然后取出，用大量的去离子水清洗数次；
(2)、将氨水逐滴加入AgNO3溶液中，同时大力搅拌，直至形成透明无色的[Ag(NH3)2]+溶液；
(3)、将步骤(1)得到的原材料浸入[Ag(NH3)2]+溶液中一定时间，取出，然后浸入一定摩尔浓度的葡萄糖溶液；
(4)、将剩余的[Ag(NH3)2]+溶液倒入上述葡萄糖溶液中，继续反应一段时间，取出原材料，用大量的去离子水清洗，80℃干燥24h，即得负载有纳米Ag颗粒的纤维素基导电材料。
2.根据权利要求1所述的一种纤维素基导电材料的制备方法，其特征在于：所述纤维素基原材料包括木材、竹材、织物、纤维素、蚕丝、棉花或毛。
3.根据权利要求1所述的一种纤维素基导电材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中NaOH溶液的浓度为1％～50％，浸泡时间为1～300min。
4.根据权利要求1所述的一种纤维素基导电材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中所用氨水的浓度为1％～28％，AgNO3溶液的浓度为0.01M～10M。
5.根据权利要求1所述的一种纤维素基导电材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中浸入时间为10～600min，葡萄糖溶液的浓度为0.01M～10M，浸入葡萄糖溶液的时间为1～120min。
6.根据权利要求1所述的一种纤维素基导电材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(4)中反应时间为1～120min。
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