[发明专利]一种纤维素/氧化硅复合气凝胶弹性体、制备方法及其在油水分离领域中的应用

摘要

一种纤维素/氧化硅复合气凝胶弹性体、制备方法及其在油水分离领域中的应用，属于油水分离材料领域。细菌纤维素具有开阔的大孔，通过木醋杆菌与不同尺寸的聚苯乙烯小球的原位共培养得到，可以在500～1700μm范围调节纤维素的孔径尺寸。将氧化硅与细菌纤维素复合，拓扑纤维素的三维网络结构，得到高空隙率、具有弹性的纤维素/氧化硅复合气凝胶。所述纤维素/氧化硅气凝胶弹性可直接常温常压干燥，避免了传统气凝胶制备所必须的超临界干燥或冷冻干燥等步骤，降低了生产成本。经过20循环使用，其吸油容量仍然可达到最初的94％。本发明制备方法简单，材料环境友好，可生物降解，不会对环境造成二次污染，在油水分离领域有良好的应用前景。

主权项

1.一种纤维素/氧化硅复合气凝胶弹性体的制备方法，其步骤如下：步骤1：纤维素框架模板的制备称量葡萄糖12.5～25g，酵母浸提液3.75～7.5g，蛋白胨5～10g，磷酸氢二钠5～10g，加入500～1000mL水搅拌溶解，得到细菌培养基；将细菌培养基灭菌后，接入1～5mL木醋杆菌液HN001，加入直径为500～1700μm的聚苯乙烯发泡小球或不加，静置培养5～7天，得到细菌纤维素凝胶；将细菌纤维素凝胶用去离子水漂洗干净后，浸泡在无水乙醇中置换内部的水分，得到醇凝胶；取出醇凝胶，沥干表面的乙醇，加入到甲苯中，醇凝胶与甲苯的质量比为1:1～10，于25～80℃下加热0.5～6h，之后取出凝胶，依次用甲苯与无水乙醇浸洗干净，得到纤维素框架模板凝胶；步骤2：纤维素/氧化硅复合气凝胶弹性体的制备取上述纤维素框架模板凝胶1～6g，加入到10～50mL无水乙醇中，加入十六烷基三甲基溴化铵0.1～2g搅拌溶解，加入硅酸酯1～6mL，搅拌使液体充分浸润凝胶；待凝胶被充分浸润后，加入质量含量28％的氨水0.5～3mL，搅拌2～8h使硅酸酯水解缩聚，之后加入长链烷基硅酸酯2～6mL，搅拌2～8h使新加入的硅酸酯水解缩聚，反应结束后凝胶由透明色变为白色，取出凝胶块体，用无水乙醇浸洗干净后在室温下自然干燥，得到本发明所述的纤维素/氧化硅气凝胶弹性体。