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选用3-(2-氨基乙氨基)丙基甲基二甲氧基硅烷(AEAPMDS)对球形纤维素纳米纤维(CNF)湿凝胶进行化学修饰,探讨了改性反应条件对氨基纳米纤维素中N含量的影响,选用叔丁醇溶液为置换溶剂,采用冷冻干燥制备了一种新型的生物质气凝胶.对所制备的3-(2-氨基乙氨基)丙基甲基二甲氧基硅烷-纤维素纳米纤维(AE-APMDS-CNF)气凝胶的微观形貌、结构特征、力学强度及CO2的吸附等性能进行表征和分析.结果表明:反应时间为10 h、反应温度为90℃、AEAPMDS溶液的质量分数为12wt％时,是AEAPMDS-CNF气凝胶的最佳制备方案.改性后的纤维素气凝胶具有三维网络孔结构、质轻(ρ≤0.0573 g·cm-3)、高孔隙率(ε>90％)等特点,其压缩强度为0.46 MPa,CO2吸附量高达1.54 mmol·g-1,表现出优异的CO2吸附性能,具有很大的应用前景.