[发明专利]木质素基N掺杂炭气凝胶的制备方法

摘要

本发明提供木质素基N掺杂炭气凝胶的制备方法，包括以下步骤：1）制得200～300目的玉米醇溶蛋白粉；2）称取步骤1）中得到的玉米醇溶蛋白粉和蒸馏水进行混合，搅拌至玉米醇溶蛋白粉全部分散于蒸馏水中，得玉米醇溶蛋白乳化液，待用；3）称取木质素和蒸馏水进行混合，超声后得到悬浮液，待用；4）将玉米醇溶蛋白乳化液和悬浮液进行混合，搅拌均匀后加入质量分数为98%的硫酸，将混合后的液体搅拌均匀后密封在设有聚四氟乙烯内衬的水热反应釜中，然后在一定的反应条件下得凝胶，将制得的凝胶经蒸馏水清洗，无水乙醇置换后进行冷冻干燥，即得到木质素基N掺杂炭气凝胶（NCA）；本发明制备的气凝胶具有较高的比表面积，同时对Pb²⁺和Cr⁶⁺具有较大的吸附值。

主权项

1.木质素基N掺杂炭气凝胶的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：1）将市售的玉米醇溶蛋白片放置于粉碎机中进行粉碎，并通过筛网进行筛分，得到200～300目的玉米醇溶蛋白粉；2）按玉米醇溶蛋白粉∶蒸馏水的质量体积比为1∶100～500（g/ mL）称取步骤1）中得到的玉米醇溶蛋白粉和蒸馏水进行混合，搅拌至玉米醇溶蛋白粉全部分散于蒸馏水中，得玉米醇溶蛋白乳化液，待用；3）按木质素：蒸馏水的质量体积比为1：100 ~ 500（g/mL）称取木质素和蒸馏水进行混合，将混合液放入超声波中进行超声，超声时间为4~16h，超声功率为800~1200W，得到悬浮液，待用；4）按玉米醇溶蛋白乳化液：悬浮液的体积比为1:5~20量取步骤2）得到的玉米醇溶蛋白乳化液和步骤3）得到的悬浮液进行混合，搅拌均匀后加入质量分数为98%的硫酸，其中，硫酸：玉米醇溶蛋白乳化液和悬浮液总混合液的体积比为1:5~10，将混合后的液体搅拌均匀后密封在设有聚四氟乙烯内衬的水热反应釜中，然后将水热反应釜放入170~200℃的均相反应器中恒温反应5~6h，反应结束后自然冷却至室温，得湿润的凝胶，将制得的凝胶放置在蒸馏水中，每隔4~6h换一次蒸馏水，直至凝胶呈中性，然后将凝胶放置在无水乙醇中将凝胶中的蒸馏水全部置换，再将凝胶经过6~8次冷冻‑解冻循环后，放入冷冻干燥机中进行预冷冻，然后进行冷冻干燥，即得到木质素基N掺杂炭气凝胶。