CN113828257A - 一种竹纤维和氧化石墨烯复合气凝胶的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种竹纤维和氧化石墨烯复合气凝胶的制备方法，S1、将一定质量的竹纤维浸于氧化石墨烯液中，然后加入一定量助溶剂，接着通过高剪切均质搅拌机以12000rpm均质化1h，将竹纤维粉碎得到切断的纳米纤维，形成均匀的竹纳米纤维分散液；S2、然后将纳米纤维分散体倒入模具中于‑20℃冷冻6小时，再于真空干燥环境下保持48小时；S3、最后将干燥好的初生气凝胶于一定温度下烧结30分钟，最终得到竹纤维氧化石墨烯复合气凝胶。本发明简单方便，而且采用低成本的竹纤维，以及利用竹纤维自身具备的稳定孔隙结构能有效改善气凝胶的孔隙结构，使得气凝胶能有更好的过滤效果，具有良好的应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及气凝胶制备技术领域，具体为一种竹纤维和氧化石墨烯复合气凝胶的制备方法。
背景技术
竹原纤维纵向有横节，粗细分布很不均匀，纤维表面有无数微细凹槽。横向为不规则的椭圆形、腰圆形等，内有中腔，横截面上布满了大大小小的空隙，且边缘有裂纹。利用竹纤维表面凹槽，使其和氧化石墨烯一起制备出气凝胶，能进一步提高气凝胶的过滤效果。但是现有制备竹纤维氧化石墨烯复合气凝胶的过程都过于繁琐，没有一种简单方便的制备方法。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种竹纤维和氧化石墨烯复合气凝胶的制备方法，解决了竹纤维氧化石墨烯复合气凝胶制备过程繁琐的问题。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种竹纤维和氧化石墨烯复合气凝胶的制备方法，具体包括以下步骤：
S1、将一定质量的竹纤维浸于氧化石墨烯液中，然后加入一定量助溶剂，接着通过高剪切均质搅拌机以12000rpm均质化1h，将竹纤维粉碎得到切断的纳米纤维，形成均匀的竹纳米纤维分散液；
S2、然后将纳米纤维分散体倒入模具中于-20℃冷冻6小时，再于真空干燥环境下保持48小时；
S3、最后将干燥好的初生气凝胶于一定温度下烧结30分钟，最终得到竹纤维氧化石墨烯复合气凝胶。
优选的，所述步骤S1中竹纤维的含量为1％-3％。
优选的，所述步骤S2中真空干燥过程中气压保持在5Pa及以下。
优选的，所述步骤S3中烧结的温度为250℃-400℃。
优选的，所述步骤S1中助溶剂采用的是聚氧化乙烯。
有益效果
本发明提供了一种竹纤维和氧化石墨烯复合气凝胶的制备方法。与现有技术相比具备以下有益效果：本发明简单方便，而且采用低成本的竹纤维，以及利用竹纤维自身具备的稳定孔隙结构能有效改善气凝胶的孔隙结构，使得气凝胶能有更好的过滤效果，具有良好的应用前景。
附图说明
图1为本发明竹纤维氧化石墨烯复合气凝胶SEM图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，本发明实施例提供三种技术方案：一种竹纤维和氧化石墨烯复合气凝胶的制备方法，具体包括以下实施例：
实施例1
S1、将4g的竹纤维浸于氧化石墨烯液中，然后加入0.01mol聚氧化乙烯，接着通过高剪切均质搅拌机以12000rpm均质化1h，将竹纤维粉碎得到切断的纳米纤维，形成均匀的竹纳米纤维分散液；
S2、然后将纳米纤维分散体倒入模具中于-20℃冷冻6小时，再于真空干燥环境下保持48小时，真空干燥过程中气压保持在5Pa及以下；
S3、最后将干燥好的初生气凝胶于250℃下烧结30分钟，最终得到竹纤维氧化石墨烯复合气凝胶。
实施例2
S1、将8g的竹纤维浸于氧化石墨烯液中，然后加入0.03mol聚氧化乙烯，接着通过高剪切均质搅拌机以12000rpm均质化1h，将竹纤维粉碎得到切断的纳米纤维，形成均匀的竹纳米纤维分散液；
S2、然后将纳米纤维分散体倒入模具中于-20℃冷冻6小时，再于真空干燥环境下保持48小时，真空干燥过程中气压保持在5Pa及以下；
S3、最后将干燥好的初生气凝胶于300℃下烧结30分钟，最终得到竹纤维氧化石墨烯复合气凝胶。
实施例3
S1、将10g的竹纤维浸于氧化石墨烯液中，然后加入0.05mol聚氧化乙烯，接着通过高剪切均质搅拌机以12000rpm均质化1h，将竹纤维粉碎得到切断的纳米纤维，形成均匀的竹纳米纤维分散液；
S2、然后将纳米纤维分散体倒入模具中于-20℃冷冻6小时，再于真空干燥环境下保持48小时，真空干燥过程中气压保持在5Pa及以下；
S3、最后将干燥好的初生气凝胶于400℃下烧结30分钟，最终得到竹纤维氧化石墨烯复合气凝胶。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (5)
1.一种竹纤维和氧化石墨烯复合气凝胶的制备方法，其特征在于：具体包括以下步骤：
S1、将一定质量的竹纤维浸于氧化石墨烯液中，然后加入一定量助溶剂，接着通过高剪切均质搅拌机以12000rpm均质化1h，将竹纤维粉碎得到切断的纳米纤维，形成均匀的竹纳米纤维分散液；
S2、然后将纳米纤维分散体倒入模具中于-20℃冷冻6小时，再于真空干燥环境下保持48小时；
S3、最后将干燥好的初生气凝胶于一定温度下烧结30分钟，最终得到竹纤维氧化石墨烯复合气凝胶。
2.根据权利要求1所述的一种竹纤维和氧化石墨烯复合气凝胶的制备方法，其特征在于：所述步骤S1中竹纤维的含量为1％-3％。
3.根据权利要求1所述的一种竹纤维和氧化石墨烯复合气凝胶的制备方法，其特征在于：所述步骤S2中真空干燥过程中气压保持在5Pa及以下。
4.根据权利要求1所述的一种竹纤维和氧化石墨烯复合气凝胶的制备方法，其特征在于：所述步骤S3中烧结的温度为250℃-400℃。
5.根据权利要求1所述的一种竹纤维和氧化石墨烯复合气凝胶的制备方法，其特征在于：所述步骤S1中助溶剂采用的是聚氧化乙烯。
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| CN109364834A (zh) * | 2018-11-10 | 2019-02-22 | 浙江理工大学 | 一种由竹纤维增强的三元复合气凝胶阻燃隔热材料及其制备方法 |
| CN109438769A (zh) * | 2018-11-12 | 2019-03-08 | 南京工业大学 | 一种纤维素-氧化石墨烯复合气凝胶的制备方法 |
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