植物多糖气凝胶原料来自植物多糖,安全无毒害,可作为食品的包装材料以及食品级吸附剂,对人体无危害,对环境也不会产生污染,而且用后可以回收降解,属于绿色材料。卡拉胶是从红藻中提取并且无毒无害,多被应用在生物医学、医疗用品和食品添加等行业中。本论文通过冷冻干燥技术,以氯化钾为交联剂,用鹿角菜提取液直接制备卡拉胶气凝胶,并通过在鹿角菜提取液中加入碳纳米纤维,研究卡拉胶/碳纳米纤维复合气凝胶的物化性质、机械性能、溶胀性、对油类以及有机物的吸附性能等的变化,以期得到具有良好吸油性的卡拉胶气凝胶吸附材料。论文研究结果如下:1.鹿角菜经过清洗、预处理、搅拌、加热提取和过滤等步骤,得卡拉胶提取液,将卡拉胶提取液干燥得到卡拉胶粉末。通过红外测试、X射线衍射、zeta电位以及凝胶渗透色谱(GPC)测试等手段检测卡拉胶的种类。结果表明,由鹿角菜直接提取的卡拉胶为ι-卡拉胶,并且实验室提取的卡拉胶的分子量要比商品化的卡拉胶分子量大。2.通过鹿角菜提取液直接制备卡拉胶气凝胶,利用冷冻干燥技术,以氯化钾作为交联剂。探究了卡拉胶的浓度对卡拉胶气凝胶性能的影响。SEM显示随着浓度的增加,卡拉胶气凝胶内部结构开始变化,孔体积和孔隙率也发生变化。FTIR和XRD显示,添加氯化钾不会改变卡拉胶的基本结构和晶体结构。卡拉胶的浓度从1wt%增加到4wt%时,卡拉胶的吸水率由21.50g/g降至11.50g/g,当卡拉胶的浓度为2.5wt%时,气凝胶对油类及有机物的吸附性能达到最佳,吸附油类的能力最高可达到自身重量的25倍,同时对有机溶剂的吸附量也都超过了14g/g。3.将不同浓度的碳纳米纤维加入到卡拉胶溶液中,以氯化钾为交联剂,通过冷冻干燥技术制备卡拉胶/碳纳米纤维复合气凝胶。通过机械性能测试、阻燃性测试、亲疏水测试和吸附油类及有机溶剂测试表征了碳纳米纤维浓度对复合气凝胶性能的影响。测试表明,添加碳纳米纤维后,复合气凝胶的各性质均比纯卡拉胶气凝胶优越。FTIR和XRD表明,碳纳米纤维与卡拉胶之间不存在化学结合,是单纯的物理掺杂。随着碳纳米纤维浓度由0.5%添加到2%,复合气凝胶的断裂强度增大,断裂伸长率减小,这可能是因为碳纳米纤维在气凝胶中起到支撑的作用。复合气凝胶的极限氧指数值由45%增加到54%,阻燃性逐渐提高,气凝胶的吸水性从26.00g/g下降到18.00 g/g,对油类和有机溶剂的吸附性总体上比纯卡拉胶气凝胶对油和有机物的吸附性要好。