一种纳米木质素胶体粒子及其制备方法和应用

本发明涉及纳米粒子的制备技术，特别是涉及一种纳米木质素胶体粒子及其制备方法和应用。

背景技术：

1、木质素是自然界含量第二丰富的天然聚合物，具有来源广泛、成本低廉、结构稳定等优点。近年来，使用木质素纳米胶体来代替传统的纳米颗粒作为功能性添加剂等引起人们的巨大关注。木质素纳米胶体来源绿色，同时具备可再生性和生物可降解性，不仅原料丰富，表面还具有较多的活性官能团，具有化学反应活性等优点，因此在众多领域展现出应用潜力。

2、迄今为止，制备木质素纳米胶体的方法多种多样，例如，溶剂置换法、酸沉淀法、球磨法、透析法、超声法等。但上述方法存在耗时长、尺寸不易控制、得率低或需要使用有毒的有机溶剂等问题。

3、因此，如何提供一种环保、简单、高效且尺寸易控制的制备木质素纳米胶体的方法具有重要意义。

技术实现思路

1、本发明的主要目的在于，提供一种纳米木质素胶体粒子及其制备方法和应用，所要解决的技术问题是如何环保、简单高效地制备木质素纳米胶体，且其中的纳米木质素尺寸易于控制，从而更加适于实用。

2、本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种纳米木质素胶体粒子的制备方法，包括以下步骤：

3、将木质素溶于碱性溶液，得到a液；将四氧化三铁纳米粒子倒入酸性溶液并使其分散均匀，得到b液；将前述的a液与前述的b液混合，使木质素析出，得到混合液；

4、在前述的混合液下方放置磁铁，使木质素与前述的四氧化三铁纳米粒子沉降在底部，去除上清液，得到沉淀物；

5、将前述的沉淀物与水混合，在下方放置磁铁使前述的四氧化三铁纳米粒子沉降，收集上方悬浊液，即为纳米木质素胶体粒子。

6、本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

7、在一些实施例中，根据前述的制备方法，步骤还包括：在得到前述的沉淀物后，在前述的沉淀物中加入酸性溶液，沉淀后去除上清液，该步骤进行一次或多次。

8、在一些实施例中，根据前述的制备方法，前述的碱性溶液的ph范围为12～14，前述的酸性溶液的ph范围为1～3。

9、在一些实施例中，根据前述的制备方法，前述的木质素与四氧化三铁纳米粒子的质量比为1：6～6：1。

10、在一些实施例中，根据前述的制备方法，前述的a液中木质素的浓度为1～15mg/ml。

11、在一些实施例中，根据前述的制备方法，前述的a液与前述的b液的体积比为1：100～1：20。

12、在一些实施例中，根据前述的制备方法，前述的酸性溶液为无机酸溶液，前述的碱性溶液为无机碱溶液。

13、在一些实施例中，根据前述的制备方法，前述的木质素为碱木质素、硫酸盐木质素、酶解木质素和水解液木质素中的至少一种。

14、本发明的目的及解决其技术问题还采用以下的技术方案来实现。依据本发明提出的一种纳米木质素胶体粒子，前述的纳米木质素胶体粒子的平均粒径为30～100nm。

15、本发明的目的及解决其技术问题还采用以下的技术方案来实现。本发明提出前述的纳米木质素胶体粒子在药物、胶粘剂、添加剂或乳化剂中的应用。

16、借由上述技术方案，本发明一种纳米木质素胶体粒子及其制备方法和应用至少具有下列优点：

17、将木质素溶于碱性溶液，得到a液；将四氧化三铁纳米粒子倒入酸性溶液并使其分散均匀，得到b液；将所述a液与所述b液混合，控制混合液为酸性，使木质素析出，得到混合液。木质素析出时以分散的四氧化三铁纳米粒子为核，在四氧化三铁纳米粒子表面析出，形成纳米木质素，并在酸性条件下贴在四氧化三铁纳米粒子表面。由于析出的纳米木质素以四氧化三铁纳米粒子为核，因此析出的纳米木质素尺寸易于控制，且大小均匀。在混合液下方放置磁铁，四氧化三铁纳米粒子在磁铁的吸引力下沉淀，并使得其表面的木质素一起沉淀，然后去除上清液，得到由四氧化三铁纳米粒子和木质素组成的沉淀物。将沉淀物与水混合，在中性体系中，木质素与四氧化三铁纳米粒子脱离，然后在下方放置磁铁使四氧化三铁纳米粒子沉降，收集上方悬浊液，即为纳米木质素胶体粒子。本发明提供的纳米木质素胶体粒子的制备方法环保且简单高效。

18、上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

技术特征：

1.一种纳米木质素胶体粒子的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤还包括：在得到所述沉淀物后，在所述沉淀物中加入酸性溶液，沉淀后去除上清液，该步骤进行一次或多次。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述碱性溶液的ph范围为12～14，所述酸性溶液的ph范围为1～3。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述木质素与四氧化三铁纳米粒子的质量比为1：6～6：1。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述a液中木质素的浓度为1～15mg/ml。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述a液与所述b液的体积比为1：100～1：20。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述酸性溶液为无机酸溶液，所述碱性溶液为无机碱溶液。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述木质素为碱木质素、硫酸盐木质素、酶解木质素和水解液木质素中的至少一种。

9.一种纳米木质素胶体粒子，其特征在于，所述纳米木质素胶体粒子的平均粒径为30～100nm。

10.权利要求9所述的纳米木质素胶体粒子在药物、胶粘剂、添加剂或乳化剂中的应用。

技术总结本发明是关于一种纳米木质素胶体粒子及其制备方法和应用，其制备方法包括以下步骤：将木质素溶于碱性溶液，得到A液；将四氧化三铁纳米粒子倒入酸性溶液并使其分散均匀，得到B液；将A液与B液混合，使木质素析出，得到混合液；在混合液下方放置磁铁，使木质素与四氧化三铁纳米粒子沉降在底部，去除上清液，得到沉淀物；将沉淀物与水混合，在下方放置磁铁使四氧化三铁纳米粒子沉降，收集上方悬浊液，即为纳米木质素胶体粒子。本发明提供的纳米木质素胶体粒子的制备方法环保、简单高效，且其中的纳米木质素尺寸易于控制，有助于推动木质素绿色高值化应用。技术研发人员：文甲龙,惠馨怡,袁同琦,沈晓骏,曹学飞,孙少妮,于世新,徐荧受保护的技术使用者：北京林业大学技术研发日：技术公布日：2024/6/18