一种湿度响应变色型纳米纤维素杂化材料及其制备方法与应用

本发明属于纳米材料，具体涉及一种湿度响应变色型纳米纤维素杂化材料及其制备方法与应用。

背景技术：

1、 纤维素纳米晶（cnc）是由天然纤维素制备而成，是由一种长度为100～400nm、直径为5～10 nm的高晶棒状颗粒组成，具有许多独特的性能，如高强度、高纵横比、高比表面积、低密度等。同时纤维素纳米晶材料也有着来源广泛、制备简单、价格便宜等优点，因而在气体传感、生物医疗、环境安全等领域具有广泛的应用前景，已成为当前的研究热点。开发简单、经济的方法来制备具有湿度响应变色型的纳米纤维素杂化材料，可应用于湿度的可视化监测，因而具有广阔的应用前景。

技术实现思路

1、基于上述背景，本发明提供一种湿度响应变色型纳米纤维素杂化材料及其制备方法与应用。本发明提供的纳米纤维素杂化材料，具有湿度变色响应性能，且制备工艺简单、环保、成本低廉，且适于放大生产。

2、本发明技术方案：

3、一种湿度响应变色型纳米纤维素杂化材料的制备方法，包括如下步骤：

4、（1）将30份纤维素纳米晶分散于5000份去离子水中，在室温下搅拌30min，得到均匀的纤维素纳米晶分散液，备用；

5、（2）取10份乙酸铜和11份二水乙酸锌溶于1000份水中，搅拌30min得到均匀的乙酸铜/乙酸锌溶液，备用；

6、（3）将步骤(2)所得乙酸铜/乙酸锌溶液加入至步骤(1)所得的纤维素纳米晶分散液中，在室温下搅拌2h，得到均匀的共混液，备用；

7、（4）取21份的均苯三甲酸，将其加入于9000份的水中，在100℃下搅拌5min，得到均匀的均苯三甲酸溶液，备用；

8、（5）将步骤(4)所得的均苯三甲酸溶液加入至步骤(3)所得的共混液中，在100℃下搅拌反应30min，随后依次经离心分离、用去离子水洗涤、干燥，得到改性的纤维素纳米晶（其颜色为绿色）；

9、（6）将步骤(5)得到的改性的纤维素纳米晶材料放置于氨气中5min，即得到湿度响应变色型纳米纤维素杂化材料（其颜色为蓝色）。

10、本发明所制备得到的纳米纤维素杂化材料，具有湿度响应变色功能，且可以重复使用、制备工艺简单、环保、成本低廉，且适于放大生产，在湿度的可视化监测、气体传感、环境安全等领域具有广泛的应用前景。

技术特征：

1.一种湿度响应变色型纳米纤维素杂化材料的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述制备方法得到的湿度响应变色型纳米纤维素杂化材料。

3.根据权利要求1所述制备方法得到的湿度响应变色型纳米纤维素杂化材料的应用，其特征在于，可应用于湿度的可视化监测。

技术总结
本发明属于纳米材料技术领域，涉及一种湿度响应变色型纳米纤维素杂化材料及其制备方法与应用。本发明先将纤维素纳米晶、二水合乙酸锌、乙酸铜均匀分散于去离子水中，然后再加入均苯三甲酸，在100℃下搅拌反应30min，随后依次经离心分离、用去离子水洗涤、干燥，得到改性的纤维素纳米晶，最后再将其放置于氨气中5min，获得湿度响应变色型纳米纤维素杂化材料。本发明制备工艺简单、环保、成本低廉，且适于放大生产，所得纳米纤维素杂化材料可应用于湿度的可视化监测。

技术研发人员：李双益,邹志明,黄星华
受保护的技术使用者：桂林理工大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15