[发明专利]一种生命体无骨组织中的碳的提纯方法

说明书

技术领域

本发明涉及碳提纯技术领域，具体而言，涉及一种生命体无骨组织中的碳的提纯方法。

背景技术

现有工业用碳及高纯石墨多利用石墨矿、煤炭、碳化木材等来获取碳源，通过这些方式获取的碳资源有限，而且可能会破坏环境。而地球上大部分生物是碳基生命，以碳水化合物作为生命体的基本组织结构，在碳基生命的各个器官或生物组织中都含有不同比例的碳。但现有技术中，对这些碳的提取却处于空白阶段，更不用说对其进行提纯。如专利US20030017932A1虽然引用、描述了工业石墨的提取方法，但却并没有提出基于生命组织元素物质基础的碳提纯方法。

此外，对生命组织中含有的碳进行提取也存在很大的难度，因为现有工业中多是针对石油或矿物中含有的大量重金属盐和硅酸盐进行提取的，而生命体中含有的物质主要是糖类、蛋白质等，所以现有的提取方式对于生命体中的碳提取也并不适用。而且现有的对含硅石墨矿的提取方法中，都会先进行强碱处理(如专利CN101973545A、CN101920957A、CN101439856中提及的方法)，但生命体中的蛋白质若处于强碱环境下，就会被溶解，就会导致生命组织碳的流失。而在提取纯度方面，若要对生命体进行碳提取，则其中角蛋白的纯度只能达到30～50％(如专利US20080145299A1)，头发的纯度也只能达到98～99％(如专利WO2009091285A1)，若要将其运用于钻石培育，这样的碳的纯度是非常低的，若要将纯度99％的生物碳用于钻石培育，都还需要添加40倍的高纯工业石墨，才能获得纯度为99.975％的碳。

因此，现有的碳提纯的技术仍然不够成熟，对于如何提取生命体中的碳更是有待研究，也基本无法提取出纯度非常高的碳。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种生命体无骨组织中的碳的提纯方法，以改善现有技术中难以提取出生命体中的碳，即使提取后，碳的纯度也不够高的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种生命体无骨组织中的碳的提纯方法，包括以下步骤：

a.隔绝空气烘干无骨组织，粉碎，得到粉料；

b.将所述粉料放入容器中，隔绝空气，并通入保护性气体和还原剂排走所述容器中残留的空气，然后将所述粉料加热至600～1200℃，在此温度下进行碳化反应，再除杂，得到碳粗品；

所述还原剂为还原性气体或还原性金属，所述还原性气体的体积占气体总体积的5～10％，所述还原性金属的质量占固体总质量的2～8％；

c.采用酸洗、高温石墨化提纯、氯化焙烧中的一种或多种对所述碳粗品进行进一步提纯除杂；

d.对步骤c所得物质进行元素分析，检测碳纯度，若碳纯度小于99.9％，则返回重复a、c的步骤，直至碳纯度在99.9％以上。

相对于现有技术，本发明包括以下有益效果：本发明通过三个步骤提纯除杂，在步骤a中，首先是隔绝了空气再进行烘干，如此，能够有效的避免在烘干过程中，空气中的杂质或者其他元素物质与无骨组织接触，从而就避免了空气中的杂质落入无骨组织中，也避免了在烘干温度下，空气中的其他元素物质与无骨组织发生反应，产生更多的杂质，或者氧化无骨组织中的碳元素。

在步骤b中，主要目的是发生碳化反应，生成单质碳，同时将氢、氧、氮、磷、硫等杂质元素以及过多的水分除去。另外，该步骤也是进行了隔绝空气的处理，同时还通入了保护性气体和还原剂，一方面，排除了容器中残留的空气，另一方面，还原剂的添加能够有效避免在高温状态下，粉料中的碳被氧化，而还原剂的量又控制在较少范围内，所以也能够避免粉料中的碳与还原剂反应。粉料中可能含有的氢、氧、氮、磷、硫等杂质元素的熔点非常小，在隔绝了空气的600～1200℃的高温状态下，这些杂质元素极易被碳化，会因受热而分解，从容器的排气口逐渐被排出，如此，这些杂质元素就能够通过高温加热被除去，而由于是以无骨组织为原料，所以其中可能含有水分较多，在高温加热下，其中的水分也会蒸发掉。当然，在排气口缓慢排气的过程中，进气口也缓慢的继续通入保护性气体，避免外界杂质气体从排气口进入，不过，由于受热而分解出的杂质气体量非常小，而且排出缓慢，所以即使不通入保护性气体，也基本不会有外界杂质气体进入。

在步骤c中，再利用酸洗、高温石墨化提纯、氯化焙烧对碳粗品进行进一步提纯，将碳粗品中残留的杂质进行彻底的清除。