纤维素纳米纤维的超支化改性方法

摘要

本发明涉及一种生物质的吸附剂制备方法，具体为纤维素纳米纤维的超支化改性方法，采用超声破碎与高速剪切均质相结合的方法制备纤维素纳米纤维，再通过超支化化学改性，将树枝状PAMAM接枝到CNFs表面，再采用冷冻干燥的方法将CNFs-PAMAM制成气凝胶，该气凝胶作为吸附剂具有非常小的密度和很高的孔隙率，以及大孔小孔并存的结构特征，十分有利于其对水中重金属离子的吸附，并且该吸附剂还有可生物降解，同时制备过程具有环保、高效、简单等优点。

主权项

纤维素纳米纤维的超支化改性方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)制备纤维素纳米纤维首先用乳化剂将纤维素分散到水中，得到1％的分散液；然后用超声波细胞粉碎机处理；最后用高速剪切均质机处理，得到纤维素纳米纤维；(2)向纤维素纳米纤维上引入酯基将纤维素纳米纤维分散到甲醇中，得到纤维素纳米纤维质量浓度为1％的分散液；通氮气30分钟后加入甲基丙烯酸甲酯和硝酸铈铵，甲基丙烯酸甲酯与纤维素纳米纤维质量比为1.5∶1，硝酸铈铵在整个反应过程中的浓度为6mmol/L；室温下反应3小时，离心分离得到初步改性纳米纤维；将洗涤过后初步改性纳米纤维分散到甲醇中，制成初步改性纳米纤维质量浓度为1％的溶液，向溶液中加入乙二胺，乙二胺与初步改性纳米纤维质量比为1∶1，60℃下反应24小时，离心分离得到乙二胺改性纳米纤维；(3)纤维素纳米纤维的超支化改性首先将制得的乙二胺改性纳米纤维分散到甲醇中，制成乙二胺改性纳米纤维质量浓度为1％的分散液，通氮气30分钟后加入丙烯酸甲酯，丙烯酸甲酯与乙二胺改性纳米纤维质量比为1∶1，50℃下反应24小时，产物用离心的方法分离，标记为G0.5；将洗涤过后产物G0.5重新分散到甲醇中，得到产物G0.5质量浓度为1％的分散液，向其中加入乙二胺，乙二胺与乙二胺改性纳米纤维质量比为1∶1，60℃下反应24小时，产物用离心的方法分离得到G1；重复该反应过程，将重复3次和5次得到的产物分别标记为G3和G5；(4)制备气凝胶将纤维素纳米纤维及反应得到的产物G1、G3、G5分散在水中得到固含量为1％的分散液，经液氮冷冻后，将冻好的样品放入冷冻干燥机‑50℃下冷冻干燥，得到海绵状的气凝胶。