[发明专利]一种木醋液-碳气凝胶复合水凝胶膜及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种木醋液‑碳气凝胶复合水凝胶膜的制备方法和应用，方法包括：将生物质碳源、银盐、锌盐、改性蛭石和盐酸分散于水中搅拌，得到的混合物水热反应，水热产物冷冻干燥，得到碳气凝胶前驱体，再热处理，得到改性碳气凝胶；将木醋液稀释液吸附在改性碳气凝胶上，冷冻干燥，得到木醋液‑改性碳气凝胶复合物；将水系分散液和乙醇系分散液混合，先置于γ射线下辐照，再加入氯化钙溶液继续辐照，得到复合水凝胶；将复合水凝胶涂布，得到木醋液‑碳气凝胶复合水凝胶膜。该复合水凝胶膜中木醋液具有较长的功效，木醋液具有较好的缓释性能；较好的抗菌性、抗氧化性和抗炎性。方法便于操作，能耗较低，适合于大规模工业化生产。

技术领域

本发明属于复合水凝胶膜技术领域，尤其涉及一种木醋液-碳气凝胶复合水凝胶膜及其制备方法和应用。

背景技术

木醋液中的生物活性物质具有多种生理活性，研究者通过体外实验及体内动物实验对其中的活性成分进行了深入研究，研究表明，木醋液中的酸、多酚等物质具有明显的抗氧化、抗炎症、抑菌等多种功能。在医疗卫生领域，木醋液可用作杀菌、消炎、医药、保健及护肤，但如何使低浓度的精制木醋液长期发挥其功效，并形成应用于杀菌、消炎、医药、保健及护肤等领域的缓释材料极具挑战性。在诸多缓释策略中，采用恰当载体材料缓释木醋液是有效手段之一。

碳气凝胶是一种新型三维多孔纳米碳材料，具有比表面积高、质量密度低、纳米级连续孔隙、纳米级骨架碳微粒、结构可控和尺寸可调等优点，可作为负载木醋液的理想多孔载体材料之一，但由于木醋液和碳气凝胶之间缺乏分子间作用力，纯的碳气凝胶对木醋液的吸附容量不高，木醋液易从碳气凝胶的孔道中析出，从而会降低木醋液的缓释性能。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种木醋液-碳气凝胶复合水凝胶膜及其制备方法和应用，该方法简单，且制备的复合水凝胶膜延长了木醋液的功效。

本发明提供了一种木醋液-碳气凝胶复合水凝胶膜的制备方法，包括以下步骤：

将质量比为1:0.001～0.1:0.001～0.1:0.01～1:0.001～0.1的生物质碳源、银盐、锌盐、改性蛭石和盐酸分散于水中搅拌5～10小时，得到的混合物水热反应，水热产物冷冻干燥，得到碳气凝胶前驱体，再在500～1000℃下热处理1～5h，得到改性碳气凝胶；

将木醋液稀释液吸附在所述改性碳气凝胶上，冷冻干燥，得到木醋液-改性碳气凝胶复合物；

将质量比为10:0.01～0.5:0.01～0.5:0.01～0.5:0.01～0.5:0.01～0.5:0.01～0.5的水、聚乙烯醇、壳聚糖、海藻酸钠、魔芋葡甘聚糖、木醋液-改性碳气凝胶复合物和黏土混匀，得到水系分散液；将质量比为1:0.01～0.5:0.01～0.5的乙醇、聚乙烯吡咯烷酮和羟丙基纤维素混匀，得到乙醇系分散液；

将所述水系分散液和乙醇系分散液混合，先置于γ射线下辐照，再加入氯化钙溶液继续辐照，得到复合水凝胶；

将所述复合水凝胶涂布，得到木醋液-碳气凝胶复合水凝胶膜。

优选地，所述生物质碳源选自果木、果壳、果皮和棉秆中的一种或多种；

所述银盐选自硝酸银；

所述锌盐选自氯化锌、硝酸锌和硫酸锌中的一种或多种；

所述改性蛭石由蛭石在质量分数0.1～1.2％的盐酸中处理12～24h后，300～500℃下煅烧得到。

优选地，所述辐照的时间为0.5～5h；辐照的剂量率为0.002rad/s～1000rad/s；继续辐照的时间为0.5～5h。