一种蕈菌气凝胶及其制备方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114716728A(43)申请公布日2022.07.08(21)申请号202210404636.7(22)申请日2022.04.18(71)申请人北京工商大学地址100048北京市海淀区阜成路33号(72)发明人高海南仝巨涛翁云宣(74)专利代理机构北京集佳知识产权代理有限公司11227专利代理师王欢(51)Int.Cl.C08J9/28(2006.01)C08J7/12(2006.01)C08J7/00(2006.01)C08L5/08(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图3页(54)发明名称一种蕈菌气凝胶及其制备方法(57)摘要本发明提供了一种蕈菌气凝胶及其制备方法，方法包括以下步骤：将去离子水清洗干净的蕈菌浸泡在硅烷偶联剂‑水混合溶液中，挤压排除蕈菌内部气泡，取出浸泡的蕈菌，按蕈菌生长方向在‑35～‑45℃下充分冷冻，并于真空干燥机中进行真空冷冻干燥，得到具有弹性性能的蕈菌气凝胶。取出去除外表皮后浸泡在疏水剂中一定时间，进行加热烘干，得到具有疏水性能的弹性蕈菌气凝胶。本发明提供的方法保留了天然蕈菌内部的各向异性多孔结构，这一结构特征使得气凝胶具有更好的抗压、抗疲劳能力及隔热性能。该材料在可控给药、医用敷料等定向输送领域，航空航天、相变保温等热管理领域以及污水处理、漏油回收等吸附领域具有重要应用价值。CN114716728ACN114716728A权利要求书1/1页1.一种蕈菌气凝胶的制备方法，包括以下步骤：用去离子水清洗干净的蕈菌浸泡在硅烷偶联剂‑水乳液中，挤压排除蕈菌内部的气泡，取出浸泡的蕈菌，按蕈菌生长方向在‑35～‑45℃下充分冷冻，然后进行真空冷冻干燥，去除外表皮后浸泡在疏水剂中进行疏水处理，取出烘干，得到蕈菌气凝胶。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述冷冻的时间为4～6h。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述浸泡在硅烷偶联剂‑水乳液中的温度为20～30℃，时间为22～26h；浸泡在疏水剂中的温度为20～30℃，时间为45～50h。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述硅烷偶联剂选自KH560和/或KH570。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述硅烷偶联剂‑水乳液中硅烷偶联剂的含量为3～8wt％。6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述疏水剂以溶液的形式加入，溶解疏水剂的溶剂选自二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳和四氯乙烯中的一种或多种。7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述疏水剂选自十八烷基三氯硅烷、二甲基硅烷和十三氟辛基三乙氧基硅烷中的一种或多种；十八烷基三氯硅烷溶液的浓度为0.8～1.2wt％；二甲基硅烷溶液的浓度为0.8～1.2wt％；十三氟辛基三乙氧基硅烷溶液的浓度为0.8～1.2wt％。8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述真空冷冻干燥的温度为‑60～‑80℃，时间为70～75h。9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述蕈菌选自杏鲍菇。10.一种蕈菌气凝胶，由权利要求1～9任一项所述方法制得。2CN114716728A说明书1/4页一种蕈菌气凝胶及其制备方法技术领域[0001]本发明属于气凝胶技术领域，尤其涉及一种蕈菌气凝胶及其制备方法。背景技术[0002]气凝胶是一种有较大比表面积的多孔材料最早诞生于1931年，起初主要由无机物二氧化硅制成。而后。在1989年通过间苯二酚与甲醛缩聚制成了有机气凝胶。随着人们对天然材料的利用逐渐深入，采用纤维素和甲壳素等天然高分子制备的第三代气凝胶材料是一种可持续的材料，展现出较好的发展势头。以甲壳素和纤维素等原料制备的气凝胶弥补了无机气凝胶力学性能较差和合成有机气凝胶生物相容性差、不可降解等缺点。通常甲壳素和纤维素等气凝胶需要经过原材料提取，再通过复合等方法制备成溶胶，最后经过冷冻或者临界点干燥等方法制备成气凝胶。然而纤维素及甲壳素等高分子存在溶解难度大等问题(低温浓无机酸、碱/尿素溶液以及室温下的氯化锂/二甲基乙酰胺、饱和二水合氯化钙/甲醇、部分离子液和低共熔溶剂)。其加工过程也需大量耗能，同时难以获得天然生物材料中各向异性微孔结构。发明内容[0003]有鉴于此，本发明的目的在于提供一种蕈菌气凝胶及其制备方法，该方法制备的蕈菌气凝胶保留了蕈菌内部天然的各向异性多孔结构，同时具有优异的弹性和疏水性。[0004]本发明提供了一种蕈菌气凝胶的制备方法，包括以下步骤：[0005]将去离子水清洗干净的蕈菌浸泡在硅烷偶联剂‑水混合溶液中，挤压排除蕈菌内部气泡，取出浸泡的蕈菌，按蕈菌生长方向在‑35～‑45℃下充分冷冻，然后进行真空冷冻干燥，去除外表皮后浸泡在疏水剂中进行疏水处理，取出烘干，得到具有较高弹性和疏水性