[发明专利]一种高效甲醛吸附纤维素多孔材料及其制备方法

权利要求书

1.一种高效甲醛吸附纤维素多孔材料，其特征在于，原料包括乙酰乙酸纤维素溶液、纤维素悬浮液及硅烷偶联剂。

2.如权利要求1所述的所述高效甲醛吸附纤维素多孔材料，其特征在于，所述乙酰乙酸纤维素为乙酰乙酸纤维素、乙酰乙酸甲基纤维素、乙酰乙酸羧甲基纤维素、乙酰乙酸羟丙基纤维素、乙酰乙酸羟丙基甲基纤维素、乙酰乙酸环糊精、乙酰乙酸海藻酸钠、乙酰乙酸淀粉、乙酰乙酸甲基淀粉、乙酰乙酸羟丙基淀粉、乙酰乙酸羧甲基淀粉和乙酰乙酸葡聚糖中的任意一种或几种。

3.如权利要求1所述的所述高效甲醛吸附纤维素多孔材料，其特征在于，所述硅烷偶联剂为γ-氨丙基三甲氧基硅烷KH-540、γ-氨丙基三乙氧基硅烷KH-550、γ-氨丙基甲基二乙氧基硅烷KH-902和N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷KH-792中的至少一种。

4.如权利要求1所述的所述高效甲醛吸附纤维素多孔材料，其特征在于，所述纤维素悬浮液为木浆纤维素、竹纤维素、秸秆纤维素、棉花纤维素和羧基改性纤维素中的至少一种。

5.如权利要求1所述的所述高效甲醛吸附纤维素多孔材料，其特征在于，所述纤维素悬浮液的形态为纤维素纳米线、纤维素纳米晶或纤维素微米线。

6.如权利要求5所述的所述高效甲醛吸附纤维素多孔材料，其特征在于，所述纤维素纳米线的直径为1～200nm，长度为50～700nm；纤维素纳米晶的直径为3～20nm，长度为50～250nm；纤维素微米线的直径为20～200nm，长度为1～30μm。

7.一种权利要求1-6任意一项所述的高效甲醛吸附纤维素多孔材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1)：将硅烷偶联剂加入到纤维素悬浮液中，调节pH值为6～8，常温搅拌，得到纤维素-硅烷混合悬浮液，将乙酰乙酸纤维素溶液加入到纤维素-硅烷混合悬浮液中，常温二次搅拌，静置凝胶化，得到纤维素-硅烷混合凝胶；其中，乙酰乙酸纤维素与纤维素浮液的固含量的质量比为1:0.5～1:2，两者的质量之和与硅烷偶联剂的质量比为1:0.04～1:0.25；

步骤2)：将纤维素-硅烷混合凝胶置于液氮中冷冻，得到纤维素-硅烷冰凝胶，对其依次进行真空冷冻干燥、烘焙固化，得到高效甲醛吸附纤维素多孔材料。

8.如权利要求7所述的高效甲醛吸附纤维素多孔材料的制备方法，其特征在于，所述步骤1)中纤维素悬浮液的固含量为0.5～2％；乙酰乙酸纤维素溶液的固含量为0.5～3％；pH值的调节剂为盐酸、醋酸、硫酸、氢氧化钠和氢氧化钾中的至少一种，其质量浓度为5～20％。

9.如权利要求7所述的高效甲醛吸附纤维素多孔材料的制备方法，其特征在于，所述步骤1)中第一次搅拌的时间为1.5～6h；二次搅拌的时间为10～30min，搅拌温度均为20～40℃；静置凝胶化的时间为1～3h，温度为20～40℃。

10.如权利要求7所述的高效甲醛吸附纤维素多孔材料的制备方法，其特征在于，所述步骤2)中的冷冻时间为5～25min；真空冷冻干燥的时间为20～60h，温度为-30～-60℃，压力为8～50Pa；烘焙固化的温度为90～120℃，时间为15～40min。