[发明专利]一种高性能生物纤维素碳气凝胶及其制备方法和应用

摘要

本发明公开了一种高性能生物纤维素碳气凝胶及其制备方法和应用。该制备方法包括生物质纤维素的制备、金属MoS2纳米颗粒的制备、浸渍处理、液氮固化处理、冷冻干燥、高温煅烧等步骤。本发明将生物纤维素先后浸渍在柠檬酸和金属MoS2纳米颗粒的溶液中，同时进行冷冻固化和冷冻干燥处理，再进行高温煅烧处理。柠檬酸富含羧基，能增加纤维与Mo4+的结合能力；生物纤维素是一种具有高含水量的水凝胶，纤维较长，能显著提高气凝胶的孔隙率和柔韧性，金属MoS2纳米颗粒能赋予气凝胶良好的防火性能。本发明制得的生物纤维素碳气凝胶具有可压缩、防火性能好﹑超疏水的优点。

主权项

1.一种高性能生物纤维素碳气凝胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将木醋杆菌接种到含有椰子水的发酵培养基中通过在30～35℃，相对湿度40～55％RH条件下发酵生物合成生物纤维素凝胶液膜；(2)将氧化钼﹑硫代乙酰胺﹑尿素按照(10～12)：(12～14)：(0.1～0.2)的质量比进行水热反应，对产物进行纯化处理得到纯化后的MoS2，将其配制成悬浮液；(3)将步骤(1)中的生物纤维素凝胶液膜先后浸渍在柠檬酸和MoS2的悬浮液中；(4)将步骤(3)处理后的生物纤维素凝胶液膜用液氮进行冷冻固化处理，得到块状固体；(5)在步骤(4)所得的块状固体进行冷冻干燥处理，得到生物纤维素气凝胶；(6)将步骤(5)得到的生物纤维素气凝胶进行高温煅烧处理，冷却，制得所述高性能生物纤维素碳气凝胶。