本發(fā)明涉及吸附材料，特別涉及一種蛋白質纖維基復合氣凝膠材料及其制備方法。

背景技術：

1、氣凝膠材料作為一種典型的吸附性材料，其高度的孔隙結構和極大的表面積能容納大量液體，具有卓越的吸油性能，同時，氣凝膠的低密度特使其吸附油污后仍然能夠輕松浮在水面上，方便對油污的回收再利用，使得氣凝膠成為處理油污、漏油和其他液體污染的理想選擇。

2、傳統(tǒng)氣凝膠材料的吸油原理主要為物理吸附，氣凝膠材料表面的油水接觸角比較小，油水界面存在一定的張力，使其接觸油污后，張力將油聚集到氣凝膠材料孔隙的微通道中，并由中空毛細管和大孔高分子吸附，形成一定的厚度。

3、在使用相關技術所提供氣凝膠材料進行油污吸附作業(yè)過程中，發(fā)明人發(fā)現相關技術存在以下技術問題：

4、相關技術所提供氣凝膠材料應用于油污的吸附場景時，若待吸附的油污黏性較大，比如石油在常溫下黏性為103～105mpa·s，那么粘稠的油污很容易堵塞氣凝膠材料孔隙而無法被有效吸附，導致氣凝膠材料對油污的吸附效率較差且難以回收。

技術實現思路

1、為了解決現有技術存在的上述問題，本發(fā)明提供了一種蛋白質纖維基復合氣凝膠材料及其制備方法，通過采用植鞣革纖維作為蛋白質纖維基復合氣凝膠的蛋白質纖維基原料，可充分利用植鞣革纖維組分中單寧的光熱轉換性能，減少氣凝膠材料制備過程中光熱轉換粒子的用量，從而達到提高氣凝膠材料光熱轉換性能同時，避免光熱轉換粒子用量過多導致的三維結構損壞技術問題，進而提高氣凝膠材料對高粘稠度油污的高效穩(wěn)定吸附性能。本發(fā)明提供的技術方案如下：

2、根據本發(fā)明實施例的第一個方面，提供一種蛋白質纖維基復合氣凝膠材料的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括：

3、s10：將植鞣革纖維加至二甲基亞砜溶劑后，于80℃環(huán)境保溫30min至完全溶解，得到植鞣革纖維/二甲基亞砜溶液，所述植鞣革纖維/二甲基亞砜溶液中所述植鞣革纖維的含量為5g/100ml；

4、s20：將殼聚糖粉末加至蒸餾水后，繼續(xù)緩慢滴加冰醋酸至所述殼聚糖粉末完全溶解得到第一混合液，再將所述第一混合液的ph調至4得到殼聚糖溶液，所述殼聚糖溶液中所述殼聚糖粉末的含量為4g/100ml，所述冰醋酸與所述蒸餾水的體積比為1:1；

5、s30：將所述植鞣革纖維/二甲基亞砜溶液、所述殼聚糖溶液與蒸餾水按照1-2:1-2:1-2的體積比混合后，攪拌加入c-nps并分散均勻得到第二混合液，再將所述第二混合液分裝至各個多孔板后，向各個多孔板中的所述第二混合液加入戊二醛溶液并攪勻后密封，于60℃環(huán)境保溫4h得到復合濕凝膠半成品，所述c-nps的質量為所述植鞣革纖維質量的0.15％；

6、s40：將所述復合濕凝膠半成品從各個多孔板取出并置于室溫靜置12-36h后，使用無水乙醇浸泡所述復合濕凝膠半成品12-36h后取出，再使用超純水繼續(xù)浸泡所述復合濕凝膠半成品12-36h，得到碳納米-蛋白質基復合濕凝膠材料；

7、s50：將所述碳納米-蛋白質基復合濕凝膠材料置于-60℃環(huán)境冷凍成型后，送入真空冷凍干燥機進行冷凍干燥，得到碳納米-蛋白質基復合氣凝膠；

8、s60：使用pdms疏水劑溶液對所述碳納米-蛋白質基復合氣凝膠進行浸泡改性處理2h后，置于120℃環(huán)境烘干處理20min，得到蛋白質纖維基復合氣凝膠材料。

9、優(yōu)選的，s30中所述植鞣革纖維/二甲基亞砜溶液、所述殼聚糖溶液與蒸餾水的體積比為2:2:4。

10、優(yōu)選的，所述戊二醛溶液中戊二醛的含量為2.5％，各個多孔板中所述戊二醛溶液與所述植鞣革纖維/二甲基亞砜溶液的體積比為3:50。

11、優(yōu)選的，所述復合濕凝膠半成品在室溫下的靜置時長為24h，在無水乙醇中的浸泡時長為12h，在超純水中的浸泡時長為12h。

12、優(yōu)選的，所述pdms疏水劑溶液中pdms的含量為1.5％。

13、優(yōu)選的，所述植鞣革纖維的制備方法包括：

14、將植鞣革邊角料分切為2cm×3cm尺寸后，送入研磨機研磨5min得到植鞣革纖維原料；

15、將所述植鞣革纖維原料以無水乙醇浸泡2-4天后洗滌出醇溶性雜質，再經抽濾處理后，置于120℃環(huán)境干燥2h，最后送入研磨機研磨5min，得到植鞣革纖維。

16、優(yōu)選的，所述蛋白質纖維基復合氣凝膠材料應用于石油吸附作業(yè)。

17、根據本發(fā)明實施例的第二個方面，提供一種蛋白質纖維基復合氣凝膠材料，其特征在于，所述蛋白質纖維基復合氣凝膠材料由上述任1所述的蛋白質纖維基復合氣凝膠材料的制備方法制備得到。

18、與現有技術相比，本發(fā)明提供的一種蛋白質纖維基復合氣凝膠材料及其制備方法具有以下優(yōu)點：

19、本發(fā)明提供的一種蛋白質纖維基復合氣凝膠材料及其制備方法，該制備方法包括：將植鞣革纖維加至二甲基亞砜溶劑后，于80℃環(huán)境保溫30min至完全溶解，得到植鞣革纖維/二甲基亞砜溶液；將殼聚糖粉末加至蒸餾水后，繼續(xù)緩慢滴加冰醋酸至殼聚糖粉末完全溶解得到第一混合液，再將第一混合液的ph調至4得到殼聚糖溶液；將植鞣革纖維/二甲基亞砜溶液、殼聚糖溶液與蒸餾水按照1-2:1-2:1-2的體積比混合后，攪拌加入c-nps并分散均勻得到第二混合液，再將第二混合液分裝至各個多孔板后，向各個多孔板中的第二混合液加入戊二醛溶液并攪勻后密封，于60℃環(huán)境保溫4h得到復合濕凝膠半成品，c-nps的質量為植鞣革纖維質量的0.15％；將復合濕凝膠半成品從各個多孔板取出并置于室溫靜置12-36h后，使用無水乙醇浸泡復合濕凝膠半成品12-36h后取出，再使用超純水繼續(xù)浸泡復合濕凝膠半成品12-36h，得到碳納米-蛋白質基復合濕凝膠材料；將碳納米-蛋白質基復合濕凝膠材料置于-60℃環(huán)境冷凍成型后，送入真空冷凍干燥機進行冷凍干燥，得到碳納米-蛋白質基復合氣凝膠；使用pdms疏水劑溶液對碳納米-蛋白質基復合氣凝膠進行浸泡改性處理2h后，置于120℃環(huán)境烘干處理20min，得到蛋白質纖維基復合氣凝膠材料。本發(fā)明利用植鞣革纖維組分中單寧的光熱轉換性能，減少氣凝膠材料制備過程中光熱轉換粒子的用量，從而達到提高氣凝膠材料光熱轉換性能同時，避免光熱轉換粒子用量過多導致的三維結構損壞問題，進而提高氣凝膠材料對高粘稠度油污的高效穩(wěn)定吸附性能。

技術特征：

1.一種蛋白質纖維基復合氣凝膠材料的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括：

2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，s30中所述植鞣革纖維/二甲基亞砜溶液、所述殼聚糖溶液與蒸餾水的體積比為2:2:4。

3.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述戊二醛溶液中戊二醛的含量為2.5％，各個多孔板中所述戊二醛溶液與所述植鞣革纖維/二甲基亞砜溶液的體積比為3:50。

4.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述復合濕凝膠半成品在室溫下的靜置時長為24h，在無水乙醇中的浸泡時長為12h，在超純水中的浸泡時長為12h。

5.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述pdms疏水劑溶液中pdms的含量為1.5％。

6.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述植鞣革纖維的制備方法包括：

7.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述蛋白質纖維基復合氣凝膠材料應用于石油吸附作業(yè)。

8.一種蛋白質纖維基復合氣凝膠材料，其特征在于，所述蛋白質纖維基復合氣凝膠材料由權利要求1-7任1所述的蛋白質纖維基復合氣凝膠材料的制備方法制備得到。

技術總結
本發(fā)明公開了一種蛋白質纖維基復合氣凝膠材料及其制備方法，涉及吸附材料技術領域。本發(fā)明提供的蛋白質纖維基復合氣凝膠材料及其制備方法，通過采用植鞣革纖維作為蛋白質纖維基復合氣凝膠的蛋白質纖維基原料，可充分利用植鞣革纖維組分中單寧的光熱轉換性能，減少氣凝膠材料制備過程中光熱轉換粒子的用量，從而達到提高氣凝膠材料光熱轉換性能同時，避免光熱轉換粒子用量過多導致的三維結構損壞技術問題，進而提高氣凝膠材料對高粘稠度油污的高效穩(wěn)定吸附性能。

技術研發(fā)人員：羅秋蘭,詹云飛,王亞平,李萍,潘川,周云,羅鋅蘭,杜世源
受保護的技術使用者：嘉興南湖學院
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/1/6