[发明专利]一种光限幅特性的纳米纤维素液晶纸的制备方法

说明书

本发明公开了一种光限幅特性的纳米纤维素液晶纸的制备方法，具体包括如下步骤：步骤1，对纤维素纳米晶进行稀释，获得纤维素纳米晶悬浮液；步骤2，向步骤1得到的纤维素纳米晶悬浮液中加入D‑木糖并进行均匀搅拌，得混合溶液；步骤3，将步骤2所得的混合溶液放入超声仪器中进行超声，然后将超声完成的混合液倒入聚苯乙烯培养皿中采用蒸发自组装方式成膜。本发明将一种具有亲水基团的光活性D‑木糖与纤维素纳米晶共组装成具有手性列相序的柔性彩虹液晶纸，在组装过程中，纳米纤维素晶的分子间氢键减弱，有利于手性向列相纳米结构的精细调控，通过对D‑木糖和纤维素纳米晶的共组装，获得了具有可调控手性的柔性彩虹膜。

技术领域

本发明属于纳米高分子材料技术领域，涉及一种光限幅特性的纳米纤维素液晶纸的制备方法。

背景技术

纤维素是自然界中含量最丰富的生物聚合物，它是由anhydro-D-gluvose unit(AUG)和β(1-4)-连锁形成的，在过去几十年里它受到世界各地研究人员的广泛关注，他们系统集中精力研究微纳米纤维素纤维的特殊关注。纤维素纳米晶(CNC)是一种纳米级光子晶体材料，可以从各种天然纤维素提取。在临界浓度下，CNC可以自组装成手性向列相液晶(LCs)，手性向列相液晶具有周期性的伪层状结构，其取向在层内具有典型的螺旋节距。许多美丽的虹彩光子膜可以从CNC或者CNC复合材料中得到。CNC是光子晶体材料，它们的颜色和质地对各种分子都有独特的反应。它们为构建智能材料提供了理想的矩阵。CNC因其重量轻，价格低，生物相容性好等优点而受到广泛关注，CNC已经引起了人们的极大兴趣，因为它们可以用于对光，热，湿，力，电场和客体分子等刺激做出反应的各种系统中。

发明内容

本发明的目的是提供一种光限幅特性的纳米纤维素液晶纸的制备方法，该方法将一种具有亲水基团的光活性D-木糖与纤维素纳米晶(CNC)共组装成具有手性列相序的柔性彩虹液晶纸，在组装过程中，纳米纤维素晶(CNC)的分子间氢键减弱，有利于手性向列相纳米结构的精细调控，通过对D-木糖和纤维素纳米晶(CNC)的共组装，获得了具有可调控手性的柔性彩虹膜。

本发明所采用的技术方案是，一种光限幅特性的纳米纤维素液晶纸的制备方法，具体包括如下步骤：

步骤1，对纤维素纳米晶进行稀释，获得纤维素纳米晶悬浮液；

步骤2，向步骤1得到的纤维素纳米晶悬浮液中加入D-木糖并进行均匀搅拌，得混合溶液；

步骤3，将步骤2所得的混合溶液放入超声仪器中进行超声，然后将超声完成的混合液倒入聚苯乙烯培养皿中采用蒸发自组装方式成膜。

本发明的特点还在于：

步骤1中，纤维素纳米晶的稀释过程为：将浓度为5％的纤维素纳米晶稀释成浓度为1％的纤维素纳米晶悬浮液。

步骤2中，纤维素纳米晶悬浮液与D-木糖的质量比为240：1～5。

步骤2中，纤维素纳米晶悬浮液与D-木糖混合液在60℃的温度下均匀搅拌时间为60～240min。

步骤3中，纤维素纳米晶悬浮液和D-木糖混合液在250W的功率下超声时间为180-300min。

步骤3中，采用蒸发自组装的方式静置5-8天。

本发明的有益效果是，本发明采用D-木糖诱导纤维素纳米晶增强非线性吸收手性相列液晶纸的制作，该手性相列液晶纸的制备可用于激光防护材料等，此外纯CNC液晶纸在干燥的过程中由于收缩而产生裂纹，D－木糖/纤维素纳米晶液晶纸表面光滑，无裂纹和变形，而且反射颜色均匀。

附图说明

图1是本发明一种光限幅特性的纳米纤维素液晶纸的制备方法中加入了D-木糖后制作的手性向列相液晶纸；