一种保温耐热的新型环保材料

1.本发明涉及一种保温耐热的新型环保材料的制作方法，属于新材料研发领域。


背景技术：

2.mos2基异质结构不仅由于表面增强拉曼散射(sers)，而且由于增强光电催化(pec)性能而受到越来越多的关注。提出了一种水热法制备垂直mos2纳米片的方法，该纳米片由原位生长的小尺寸aunp和化学还原的大尺寸agnp组成，通过等离子体结构的尺寸效应实现sers和pec性能的协同增强。通过时域有限差分(fdtd)模拟和吸收光谱证实，与原始的mos2纳米片和由mos2纳米片复合的单一aunp或agnp相比，三元异质结构表现出最强的电磁场和表面等离子体子耦合。此外，实验结果证实，由于au-ag双金属的多重表面等离子体耦合效应和mos2与双金属之间的有效电荷转移过程，sers增强效果显著，ef为1.1
×
109，最有效的析氢反应(her)活性具有灵敏的光电流响应。


技术实现要素：

3.针对现有的冷链包装材料难以降解的问题以及一次性餐饮包装材料使用感较差的问题，本文发明一种保温耐热的新型环保包装材料的制作方法，主要原材料是正硅酸乙酯，首先将正硅酸乙酯与去离子水，浓氨水混合搅拌，再经离心，水洗等操作初步得到改性纳米二氧化硅，同时加入新型聚乳酸，再经过纳米颗粒烧结得到笼状结构的二氧化硅，生成新型材料。
4.由于化学机理增强，纯mos2只能产生微弱的sers活性，限制了实现低浓度检测的能力。此外，尽管mos2基材料在pec中取得了一些进展，但其低电导率和高电荷复合率仍然是关键问题，限制了其催化应用。因此，基于mos2，引入贵金属纳米粒子(nps)的异质结构已经被开发出来，以改善sers和pec性能。
5.制备方法如下
6.(1)fto衬底上mos2的制备
7.用丙酮、酒精和去离子水(去离子水)按顺序用超声波清洁剂清洁fto导电玻璃(1
×
1cm2)20分钟。采用水热法在fto玻璃表面生长垂直的mos2纳米片。首先，在剧烈搅拌下，将硫脲(ch4n2s 4.56g)和钼酸钠(na2moo4·
2h2o 3.4g)溶解在30ml去离子水和30ml乙醇溶液中。然后，将混合物溶液放置在100ml聚四氟乙烯内衬不锈钢高压釜中，并将透明fto玻璃放置在高压釜中，右侧朝上。此后，为了完成硫化反应，将其在180℃的实验室烘箱中加热7小时。当高压灭菌器冷却至室温时，移除样品并用去离子水连续冲洗，以去除多余的mos2，而不附着在表面上。最后，在真空干燥箱中干燥后，获得了fto上的mos2。
8.(2)fto衬底上mos2/au的制备
9.通过与haucl4的原位还原反应，在mos2纳米片上合成了aunps，形成了mos2/au杂化结构。将制备的fto/mos2基板浸入0.6mm haucl4溶液中以生成aunps。10分钟后，将溶液在干净的去离子水中转移三次，以去除残留的haucl4。最后，在真空干燥箱中干燥fto玻璃上
的mos2/au基板。
10.由于难以集成均匀性、重复性和灵敏度，构建高质量的大尺寸贵金属纳米颗粒团簇(nmnpc)用于表面增强拉曼光谱仍是一个挑战。最佳ag-npc区域大于0.6mm
×
0.6mm，检测限和相对标准偏差分别为2
×
10-18μm和13.85％，表明其具有良好的sers性能。这项工作为构建高性能sers基底提供了一条新的途径。
11.腔模激发的聚焦场效应与金属局域表面等离子体共振(lspr)效应具有正耦合效应，可以激发更强的局域电磁场。因此，我们将组件和阵列制造的自组织过程与压印技术相结合，构建了一种廉价且可再生的柔性聚乙烯醇(pva)纳米空腔阵列，并用银纳米粒子(ag nps)装饰。从理论上模拟了局域电磁场的分布，并对基底的表面增强拉曼散射(sers)性能进行了实验评价。基板在弯曲实验中表现出良好的机械稳定性。理论和实验证明，当激发光从不同角度入射时，衬底仍能提供稳定的信号。这种柔性基底可以实现低成本、高灵敏度、均匀、有利的sers检测，尤其是原位检测，在食品包装材料升级改进方面显示出广阔的应用前景。
12.制备新型pla过程中，先让乳酸单体脱水生成丙交酯，再由丙交酯开环后发生聚合，最后合成高分子量的新型聚乳酸，添加成核剂。添加成核剂可以提高聚乳酸的结晶度，从而改善它的耐热性能。选择碳纤维和高分子树脂和碳基体复合，以进一步增强pla的力学韧性。在加工过程中采用浓硝酸对碳纤维进行表面处理，可显著改善pla基体与碳纤维的界面粘结性能，提高c/pla复合材料的力学性能。同时采用熔融插层技术制备具有插入型结构的聚乳酸/蒙脱土纳米复合材料，与纯pla相比，此纳米复合材料大幅提高了热稳定性，模量也有明显增大。
13.材料中的聚乳酸分子被聚合物吸附的水分子能够破坏聚合物链上的酯键。这一过程可通过末端羧基自催化进行实现，与此同时，该过程受起始结晶度、样品尺寸及形状态影响。在pla结果中，乳酸和低分子量产物的存在对薄膜生物降解过程的启动具有重要的促进作用，由于真菌和细菌吸收最初的乳酸从而不断扩大膜的表面积。关于pla和增链剂混合物在熟化堆肥的降解研究表明，链增长剂可以促进聚合物中链的交联反应，环氧基基团和－oh的氧化反应，pla聚合物的末端为羟基官能团，能保证水解反应顺利进行。
附图说明
14.图1是本发明制备材料的流程；
15.图2具有笼状中空结构的二氧化硅微球。
具体实施方式
16.下面结合附图对本发明作进一步描述。此处所描述的具体实施例仅用于更加清楚地说明本发明，并不能以此限定本发明的保护范围。
17.参考图1、图2，本发明是一种一种保温耐热的新型环保材料的制作方法，包括以下步骤：
18.1.制备sio2微球
19.(1)种子生长法制备二氧化硅纳米球：将1.5mlteos、1.7ml浓氨水(25％-28％)、1ml去离子水和50ml乙醇加入到250ml的圆底烧瓶中；
20.(2)在40℃下缓慢搅拌3h；
21.(3)继续加入1mlteos，继续搅拌水解3h；
22.(4)离心、水洗至ph＝7，得到二氧化硅纳米球。
23.(5)二氧化硅纳米球的表面氟化改性：将制得的二氧化硅纳米球在30ml乙醇中超声分散，得泛蓝光的透明液体，加入0.1mlf-8261，继续搅拌反应5h。
24.以上即得到氟烷基改性二氧化硅纳米球。
25.2.将sio2纳米微球添加到浆液中，制备sio2笼状结构
26.由二氧化硅纳米微球，正硅酸乙酯混合氨水经离心搅拌制的溶液，加入到浆液中。sio2形成颗粒表面堆积并且相互连接，烧结后得到一种新的“笼状”中空微球，制备sio2笼状结构。
27.3.研制新型聚乳酸并添加成核剂
28.配制无机化合物所需要的盐溶液，并调节其ph为碱性置于反应釜内，并在反应釜内加入长碳纤维片，将反应釜密封后置于水热感应加热设备中，在感应交变磁场的作用下，盐溶液变为无机化合物，并负载在长碳纤维片表面，然后将反应釜冷却至室温，将负载有无机化合物的长碳纤维片取出，清洗、干燥，分散在水中，进行疏解，得到均匀疏解长碳纤维。将均匀疏解长碳纤维与粘结剂添加剂粉体均匀混合后倒入热压模具中，在热压压力为的条件下热压即得到具有优异界面结合的短切碳纤维/无机非金属氧化物增强高分子基复合材料。
29.先让乳酸单体脱水生成丙交酯，再由丙交酯开环后发生聚合，最后合成高分子量的新型聚乳酸，通过熔融插层技术，将高分子基复合材料添加其中，并添加成核剂。混合的新型材料纸玻璃，可用来生产各类产品。