[发明专利]一种紫外高屏蔽纤维素膜及其制备方法与应用

说明书

本发明属于功能性生物降解膜，公开了一种紫外高屏蔽纤维素膜及其制备方法与应用。所述方法具体为(1)将铈盐和埃洛石纳米管在溶剂中混合均匀得到混合溶液，然后加入氨水和六亚甲基四胺进行加热反应，反应结束后将所得产物干燥，再经热处理后，得到埃洛石‑氧化铈纳米杂化物；(2)将埃洛石‑氧化铈纳米杂化物和纤维素分别分散到水中，然后将所得两种分散液混合均匀得到混合分散液，再将所得的混合分散液进行干燥得到紫外高屏蔽纤维素膜。这种纤维素膜具有紫外屏蔽效率高、热稳定性能优异、力学强度良好、柔韧性好、透明度较高、无毒环保、可生物降解等众多优点，且该纤维素膜制备工艺简单易行，原料成本低廉，可广泛用于紫外线防护等领域。

技术领域

本发明属于功能性生物降解膜领域，具体涉及一种紫外高屏蔽纤维素膜及其制备方法与应用。

背景技术

目前，随着臭氧层的不断破坏，到达地表的紫外线明显增强，对人类健康、材料的稳定性都造成了严重的危害，因此，亟需开发一种能够高效屏蔽紫外线的产品。氧化铈是一种无毒、环保的无机稀土紫外屏蔽剂，已在复合材料、建筑涂料、日化产品等领域得到了广泛的应用。然而，氧化铈纳米粒子表面能较高，易发生团聚，严重影响了氧化铈纳米粒子的紫外屏蔽效率。

近年来，负载型催化剂的应用引起了科学界和工业界的广泛关注，受此启发，研究者们将有机助剂、贵金属、金属氧化物等负载到纳米级无机载体上，制备了一系列功能性纳米杂化粒子，显著改善了抗老化、工业催化、导电、光催化等性能(1.Zhong B,Shi Q,Jia Z,et al.Preparation of silica-supported 2-mercaptobenzimidazole and itsantioxidative behavior in styrene-butadiene rubber[J].Polymer Degradation andStability,2014,110:260-267；2.Xue B,Chen P,Hong Q,et al.Growth of Pd,Pt,Ag andAu nanoparticles on carbon nanotubes[J].Journal of Materials Chemistry,2001,11(9):2378-2381；3.Liu B,Zeng H C.Carbon Nanotubes Supported MesoporousMesocrystals of Anatase TiO₂[J].Chemistry of Materials,2008,20(8):2711-2718；4.CN107308964A一种埃洛石负载磷酸铟催化剂的制备方法；5.CN101999411A埃洛石纳米管负载银单质型抗菌剂及其制备方法；6.CN106732566A一种碳纳米管负载金属钌纳米粒子催化剂的制备方法；7.CN107425185A一种碳纳米管负载的碳化钼材料的制备方法及其在锂硫电池正极材料中的应用)。然而在紫外屏蔽领域，尚未见采用该方法提高紫外屏蔽性能的报道。

发明内容

为了克服当前氧化铈纳米粒子易团聚、紫外屏蔽效率低等缺陷，本发明的首要目的在于提供一种具有紫外高屏蔽纤维素膜。

本发明另一目的在于提供一种上述紫外高屏蔽纤维素膜的制备方法；本发明所述的紫外高屏蔽的纤维素膜是利用纤维素和埃洛石-氧化铈纳米杂化物制备的。其中埃洛石-氧化铈纳米杂化物是将氧化铈纳米粒子原位负载于埃洛石纳米管表面所得到的一种新型纳米杂化物，该杂化物可有效地改善氧化铈纳米粒子的团聚现象。

本发明再一目的在于提供上述紫外高屏蔽纤维素膜在紫外线防护领域中的应用。

一种紫外高屏蔽纤维素膜的制备方法，包括如下步骤：

(1)将铈盐和埃洛石纳米管在溶剂中混合均匀得到混合溶液，然后加入氨水和六亚甲基四胺进行加热反应，反应结束后将所得产物干燥，再经热处理后，得到埃洛石-氧化铈纳米杂化物；