技术特征:
1.一种富含纳米孔的纤维素膜,其特征在于,包括若干层层堆叠的结构单元和贯穿整个纤维素膜的纳米级孔道,所述结构单元为二维纤维素纳米片。2.根据权利要求1所述的纤维素膜,其特征在于,所述结构单元厚度不大于20nm,相邻层相互之间通过分子间作用力实现层层堆叠。3.根据权利要求2所述的纤维素膜,其特征在于,所述贯穿整个纤维素膜的纳米级孔道的孔径为5nm~100nm。4.根据权利要求3所述的纤维素膜,其特征在于,所述纤维素膜的结构单元数量大于50层,整个纤维素膜的总厚度为1μm~100μm。5.根据权利要求1-4任一所述的纤维素膜,其特征在于,所述的二维纤维素纳米片呈二维平面结构,其由纯天然纤维素纳米纤维彼此之间通过氢键自组装而成,所述纯天然纤维素纳米纤维包括毛竹、慈竹、云杉、冷杉、红松、杨木、高粱秆、玉米秆、桑皮、雁皮、稻草、麦草、芦苇、棉花、棉短绒、红麻、黄麻、亚麻、香蕉叶、龙舌兰麻、龙须草、咸水草、甘蔗渣中的一种或多种。6.一种富含纳米孔的纤维素膜的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)将二维纤维素纳米片分散在溶剂中得到分散液;(2)通过成膜方法驱动分散液中的二维纤维素纳米片进行自组装获得湿膜;(3)将湿膜干燥去除溶剂,使得二维纤维素纳米纤维自收缩而在纤维素膜中自发形成纳米级的结构孔,该纳米级的结构孔贯穿整个纤维素膜。7.根据权利要求6所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)中,所述成膜方法包括真空过滤法、热压法、冷压法、相转化法和冷冻干燥法中的至少一种。8.根据权利要求6所述的制备方法,其特征在于,所述溶剂包括水、甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、叔丁醇、丙酮和丁酮中的至少一种。9.如权利要求1-5之一所述的富含纳米孔的纤维素膜的应用,其特征在于,用作滤膜、纳滤膜、隔膜或者渗透膜。10.如权利要求9所述的应用,其特征在于,将其用于电子器件中的隔膜,所述电子器件包括锂离子电池、钠离子电池、锌离子电池、钾离子电池、铝离子电池和镁离子电池,还包括碳电容器、混合离子电池和混合超电容器。
技术总结
本发明公开一种富含纳米孔的纤维素膜、制备方法和应用,属于纤维素膜技术领域。本发明纤维素膜包括若干层层堆叠的结构单元和贯穿整个纤维素膜的纳米级孔道,所述结构单元为二维纤维素纳米片。本发明纤维素膜具有独特的层级结构,分布均匀的纳米级孔道,超薄的厚度,表现出高机械强度、耐酸碱、良好的亲水性和高离子电导率的优良性能,制备本发明纤维素膜的方法原料丰富、成本低廉、制备过程简单、环境友好、安全无毒。安全无毒。安全无毒。
技术研发人员:李会巧 符金洲 陈兴艳 肖娉 杜治辰 翟天佑
受保护的技术使用者:华中科技大学
技术研发日:2022.02.28
技术公布日:2022/5/30