[发明专利]一种碳化细菌纤维素/碳纳米管膜材料及其制备方法

权利要求书

1.一种碳化细菌纤维素/碳纳米管膜材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）将羧基化碳纳米管分散在具有表面活性剂的水溶液中，利用表面活性剂进行分散羧基化碳纳米管，再使用超声波细胞破碎仪对分散液破碎，得到羧基化碳纳米管的纳米分散液；

2）用吸水材料吸取细菌纤维素水凝胶中的水分后，再将其浸泡在步骤1）的羧基化碳纳米管的纳米分散液中，重复吸取水分和浸泡操作，获得碳纳米管均一分散在细菌纤维素的黑色复合水凝胶，反复洗涤复合水凝胶，直到除去表面活性剂和水凝胶表面的碳纳米管团聚物，冷冻干燥，制备得到细菌纤维素/羧基化碳纳米管气凝胶；其中，浸泡总时间为5~48h，吸取水分的次数≥2次；

3）将步骤2）中的细菌纤维素/羧基化碳纳米管气凝胶在惰性气氛或还原性气氛下进行碳化处理，碳化条件为300~500℃，恒温时间为0.5~5h，制备得到碳化细菌纤维素/碳纳米管膜。

2.根据权利要求1所述的碳化细菌纤维素/碳纳米管膜材料的制备方法，其特征在于，步骤1）中，碳纳米管为单壁或多壁碳纳米管，管径2~200nm，长度1~100μm。

3.根据权利要求1所述的碳化细菌纤维素/碳纳米管膜材料的制备方法，其特征在于，步骤1）中，碳纳米管溶液质量分数为0.01%~10%。

4.根据权利要求1所述的碳化细菌纤维素/碳纳米管膜材料的制备方法，其特征在于，步骤1）中的表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠、十六烷基三甲基溴化铵、聚乙烯吡咯烷酮、木质素磺酸钠中的一种或几种。

5.根据权利要求1所述的碳化细菌纤维素/碳纳米管膜材料的制备方法，其特征在于，步骤1）中，表面活性剂质量分数为0.1%~5%。

6.根据权利要求1所述的碳化细菌纤维素/碳纳米管膜材料的制备方法，其特征在于，步骤1）中，超声破碎处理功率为200~1000W，时间为≥15min。

7.根据权利要求1所述的碳化细菌纤维素/碳纳米管膜材料的制备方法，其特征在于，步骤2）中，冷冻干燥温度为-25~-60℃，冷冻干燥时间为10~48h。

8.权利要求1-7任一项所述的碳化细菌纤维素/多壁碳纳米管膜材料的制备方法所获得的碳化细菌纤维素/多壁碳纳米管膜材料。