一种具有取向神经血管网络结构气凝胶的制备方法及应用与流程

技术特征：
1.一种具有取向神经血管网络结构气凝胶的制备方法，其特征在于包括以下步骤：(1)将木棉纤维表面蜡质去除，得到具有亲水性能的木棉纤维；(2)将步骤(1)处理后的具有亲水性能的木棉纤维和海藻酸钠粉末加入水中，充分搅拌并脱泡后形成粘稠的分散体，然后将分散体倒入模具中，在液氮条件下定向冷冻，定向冷冻完成后，再在冷冻干燥机中干燥，得到复合气凝胶；(3)将步骤(2)得到的复合气凝胶进行交联，具体是先浸泡在cacl2溶液中，然后用去离子水清洗，再浸泡在常温的agno3溶液中，之后在70
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80℃水浴条件下向agno3溶液中加入葡萄糖进行反应，反应完成后再进行预冻、冷冻干燥，得到交联后的复合气凝胶；(4)将步骤(3)得到的交联后的复合气凝胶采用硅烷试剂进行化学气相沉积疏水改性，得到超疏水复合气凝胶。2.根据权利要求1所述的一种具有取向神经血管网络结构气凝胶的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，木棉纤维表面蜡质的去除步骤如下：先将亚氯酸钠和乙酸一并加入水中，得到混合溶液；混合溶液中亚氯酸钠的含量为1
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3wt％，乙酸加入量与混合溶液的体积比为0.3
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2ml∶100ml；将木棉纤维加入到混合溶液中处理，去除表面蜡质；处理温度为70
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80℃，处理时间为1
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2h；处理完成后清洗、干燥。3.根据权利要求1所述的一种具有取向神经血管网络结构气凝胶的制备方法，其特征在于，步骤(2)中：所述分散体中木棉纤维的质量分数为0.4
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0.6wt％，分散体中海藻酸钠的质量分数为0.6
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0.8wt％；且制备分散体时是将具有亲水性能的木棉纤维和海藻酸钠粉末加入到60
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70℃热水中。4.根据权利要求1所述的一种具有取向神经血管网络结构气凝胶的制备方法，其特征在于，步骤(2)中：进行冷冻时，可以将分散体倒入不同形状的三维模具中，制备成不同三维外观结构的气凝胶材料，以适应不用的吸油场合；在三维模具的底面设置有铜板，在定向冷冻过程中，液氮和铜板形成的温度梯度促使冰晶沿垂直于铜板的方向生长；冷冻干燥后的复合气凝胶中海藻酸钠形成具有取向的孔隙结构，木棉纤维交叉于海藻酸钠片状中形成神经血管网络结构。5.根据权利要求1所述的一种具有取向神经血管网络结构气凝胶的制备方法，其特征在于，步骤(3)中：所述cacl2溶液的浓度为4
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6wt％，复合气凝胶在cacl2溶液中的浸泡时间为4
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5h；所述agno3溶液的浓度为2
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3g/l，复合气凝胶在agno3溶液中的浸泡时间为2
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3h；葡萄糖加入agno3溶液中后，浓度为1
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2wt％，反应时间为0.5
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1h。6.根据权利要求1所述的一种具有取向神经血管网络结构气凝胶的制备方法，其特征在于，步骤(4)中：控制疏水改性时的湿度为65％
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70％，化学气相沉积时硅烷试剂采用(ch3)3sicl和sicl4，(ch3)3sicl和sicl4的用量比为1∶1，同时沉积，且在常温下进行，沉积反应时间为10
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15min。7.如权利要求1
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6中任一权利要求所述的制备方法制取的具有取向神经血管网络结构气凝胶能够用于分离水包油乳液，配合往复式高频振荡，分离效率为99.36％～99.67％。

技术总结
本发明公开一种具有取向神经血管网络结构气凝胶的制备方法，包括以下步骤：(1)将木棉纤维(KF)、海藻酸钠(SA)形成的粘稠分散体通过定向冷冻干燥，制备得到取向复合气凝胶；(2)通过CaCl2溶液交联并沉积上Ag纳米颗粒；(3)将交联气凝胶置于湿度为65％环境下进行调湿处理，经过硅烷试剂的化学气相沉积改性，得到超疏水纤维气凝胶。本发明利用具有中空结构的木棉纤维，通过定向冷冻方法得到具有高取向度的神经血管网络结构气凝胶；独特的结构赋予气凝胶优异的干湿压回复性能以及稳定的油液吸附倍率；SA形成的取向通道为油液快速传输提供了充足的空间，而KF作为血管状毛细管网络结构可快速捕获水中微小的油滴，可实现多功能的油/水分离。离。离。


技术研发人员：董婷 田娜 李强
受保护的技术使用者：青岛大学
技术研发日：2021.08.16
技术公布日：2021/11/16