[发明专利]基于木质纤维素与细菌纤维素的复合材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.基于木质纤维素与细菌纤维素的复合材料的制备方法，其特征在于，将木片加入亚氯酸钠和冰醋酸的混合溶液中进行预处理，并进行灭菌处理，得到灭菌后的脱木素木片；采用静态培养初步形成细菌纤维素薄膜，向初步形成的细菌纤维素薄膜表面平铺灭菌后的脱木素木片，继续静置发酵培养，得到木质纤维素-细菌纤维素复合材料；在惰性气体气氛保护下高温碳化获得碳化木质纤维/细菌纤维复合材料；具体步骤如下：

1）将亚氯酸钠和冰醋酸混合溶液，倒入装有木片的反应容器中，加热至沸腾，保温反应3~5h，期间更换混合溶液3~5次；反应结束后冷却，并用乙醇和去离子水反复洗涤，冷冻干燥，得到脱木素木片；

2）将所述的脱木素木片进行灭菌处理，得到灭菌后的脱木素木片；

3）配制细菌培养基，并接入木醋杆菌，在玻璃培养皿中静态培养，初步形成细菌纤维素薄膜；

4）向初步形成的细菌纤维素薄膜表面平铺灭菌后的脱木素木片，继续静置发酵培养；

5）向步骤4）中所得产物中加入NaOH和H₂O₂混合溶液进行纯化处理，恒温水浴处理1~2h，处理结束后冷却，水洗至中性，冷冻干燥后得到木质纤维素-细菌纤维素复合材料；

6）将木质纤维素-细菌纤维素复合材料在通有惰性气体的管式炉中高温碳化，得到碳化木质纤维/细菌纤维复合材料，所述碳化温度为600~1000℃。

2.根据权利要求1所述基于木质纤维素与细菌纤维素的复合材料的制备方法，其特征在于，所述木片为轻木、针叶材木片或阔叶材木片，厚度为1~5mm；所述木片的截面方向为横截面。

3.根据权利要求1所述基于木质纤维素与细菌纤维素的复合材料的制备方法，其特征在于，所述亚氯酸钠溶液的摩尔浓度0.5mol/L，所述冰醋酸的体积分数为2%。

4.根据权利要求1所述基于木质纤维素与细菌纤维素的复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤2）中，灭菌处理的条件：在121℃灭菌20 min，压强小于0.2 Pa。

5.根据权利要求1所述基于木质纤维素与细菌纤维素的复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤3）中，细菌纤维素培养时间为1~3天；所述步骤4）中，继续发酵培养时间为1~3天。

6.根据权利要求1所述基于木质纤维素与细菌纤维素的复合材料的制备方法，其特征在于，所述的步骤1）和步骤5）中，冷冻干燥条件为：真空度小于10 Pa，冷阱温度低于-80℃，干燥时间大于24h。

7.根据权利要求1所述基于木质纤维素与细菌纤维素的复合材料的制备方法，其特征在于，所述碳化温度为700~900℃，升温速率为2℃/min，碳化时间为2h，降温速率为5℃/min。

8.权利要求1所述基于木质纤维素与细菌纤维素的复合材料的制备方法得到的碳化木质纤维/细菌纤维复合材料。

9.权利要求8所述的碳化木质纤维/细菌纤维复合材料在作为吸波材料方面的应用。