[发明专利]一种木质素复合水凝胶及其制备方法

权利要求书

1.一种木质素复合水凝胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、将纯化木质素、氯化钙、二甲基亚砜、丙烯酰胺和纳米碳酸钙充分搅拌溶解，然后加入引发剂和交联剂，混合均匀后，通入惰性气体并在恒温水浴中反应，所得反应产物浸泡到盐酸溶液中，再进行干燥处理，得到木质素复合水凝胶基体；

S2、将步骤S1中所得的木质素复合水凝胶基体置于混合铁盐溶液中进行吸附，所述混合铁盐溶液中含有三价铁离子和二价铁离子，溶胀平衡后再浸泡到氢氧化钠水溶液中，取出后进行干燥处理，得到木质素复合水凝胶；

所述步骤S1中，所述纯化木质素与纳米碳酸钙的质量比为1∶0.8～2.0。

2.根据权利要求1所述的木质素复合水凝胶的制备方法，其特征在于，所述纯化木质素的制备方法包括如下步骤：

（1）将市购木质素置于容器中并加入去离子水，搅拌使其完全溶解，然后抽滤，得到滤液；

（2）在步骤（1）所得滤液中加入H₂SO₄溶液并置于80℃～95℃恒温水浴中搅拌反应2h～4.5h，待反应结束后冷却至室温，得到产物溶液；

（3）在步骤（2）所得产物溶液中加入NaCl固体并搅拌1h～4h，然后抽滤，所得固体产物于40℃干燥24h，得到纯化木质素。

3.根据权利要求2所述的木质素复合水凝胶的制备方法，其特征在于，所述纯化木质素的制备方法中，所述木质素、去离子水、H₂SO₄及NaCl固体的质量比为1∶40～60∶5～7∶9～11。

4.根据权利要求3所述的木质素复合水凝胶的制备方法，其特征在于，所述步骤S1～S2中，所述纯化木质素、氯化钙、二甲基亚砜、丙烯酰胺、引发剂及交联剂的质量比为1∶0.6～1.0∶6～10∶6～8∶0.005～0.02∶0.04～0.08。

5.根据权利要求4所述的木质素复合水凝胶的制备方法，其特征在于，所述引发剂为质量分数为30%的双氧水，所述交联剂为乙二醇二甲基丙烯酸酯。

6.根据权利要求5所述的木质素复合水凝胶的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中，所述恒温水浴的温度为60℃～90℃，所述反应的时间为9h～14h，所述惰性气体为氮气。

7.根据权利要求1至6中任意一项所述的木质素复合水凝胶的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中，所述盐酸溶液的浓度为1M，所述浸泡时间为10h～15h，所述干燥为真空干燥。

8.根据权利要求7所述的木质素复合水凝胶的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中，所述混合铁盐溶液中三价铁离子和二价铁离子的摩尔比为2∶1，所述吸附的时间为10h～15h，所述氢氧化钠溶液的浓度为0.1M，所述浸泡的时间为1h～5h，所述干燥为真空干燥。

9.一种如权利要求1至8中任意一项所述的制备方法制备得到的木质素复合水凝胶，其特征在于，所述木质素复合水凝胶具有pH快速响应性和磁响应性。