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专利号: 2019113143222
申请人: 西南交通大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 有机高分子化合物;其制备或化学加工;以其为基料的组合物
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种具有取向结构的氧化石墨烯增强纤维素基材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:S1.将微晶纤维素溶于无水氯化锂的二甲基乙酰胺溶剂中,得到纤维素溶液;

S2.通过旋蒸将氧化石墨烯水溶液中的水置换成二甲基乙酰胺,得到氧化石墨烯溶液;

S3.将步骤S1所得纤维素溶液和步骤S2所得氧化石墨烯溶液混合,搅拌30-35min,得到混合溶液;

S4.将步骤S3所得混合溶液倒入模具,在开放空间中静置7-9d,待完全形成凝胶后取出放入水中进行置换,每天换一次水,待凝胶中的二甲基乙酰胺和氯化锂被完全置换成水后,进行定向冷冻,然后冷冻干燥,即得。

2.根据权利要求1所述的具有取向结构的氧化石墨烯增强纤维素基材料的制备方法,其特征在于,所述步骤S1所得纤维素溶液中无水氯化锂和二甲基乙酰胺的比为5-10g:

100mL。

3.根据权利要求1所述的具有取向结构的氧化石墨烯增强纤维素基材料的制备方法,其特征在于,所述步骤S2具体为:在真空条件下分别在40℃、50℃、60℃、70℃的水浴温度下各旋蒸30min。

4.根据权利要求1所述的具有取向结构的氧化石墨烯增强纤维素基材料的制备方法,其特征在于,所述步骤S2中氧化石墨烯水溶液由以下操作制得:在冰浴条件下,向硫酸中依次加入石墨和硝酸钠,最后加入高锰酸钾,搅拌反应3h,再升温至35℃搅拌反应1h,滴加水,搅拌15min,继续升温至90℃,搅拌反应3h,然后加入双氧水,最后加水静置,取下层离心,收集上清液中悬浮的絮状物即得。

5.根据权利要求1所述的具有取向结构的氧化石墨烯增强纤维素基材料的制备方法,其特征在于,所述步骤S3中混合溶液中纤维素含量为10-70mg/mL,氧化石墨烯含量为0.05-

2mg/mL。

6.根据权利要求5所述的具有取向结构的氧化石墨烯增强纤维素基材料的制备方法,其特征在于,所述步骤S3中混合溶液中纤维素含量为60mg/mL,氧化石墨烯含量为0.5mg/mL。

7.根据权利要求1所述的具有取向结构的氧化石墨烯增强纤维素基材料的制备方法,其特征在于,所述步骤S4中凝胶中的二甲基乙酰胺和氯化锂被完全置换成水的时间为5-

7d。

8.根据权利要求1所述的具有取向结构的氧化石墨烯增强纤维素基材料的制备方法,其特征在于,所述步骤S4中定向冷冻具体为:将凝胶放置在一半浸入液氮的铜台上,30-

35min后凝胶完全冻结。

9.根据权利要求1所述的具有取向结构的氧化石墨烯增强纤维素基材料的制备方法,其特征在于,所述步骤S4中冷冻干燥具体为:在-56℃的真空环境下冷冻干燥。

10.采用权利要求1-9中任一项所述的制备方法制备得到的具有取向结构的氧化石墨烯增强纤维素基材料。