[发明专利]一种木质素纳米颗粒的制备方法及其产品与应用

说明书

本公开属于生物质纳米材料技术领域，具体提供一种木质素纳米颗粒的制备方法及其产品与应用。所述木质素纳米颗粒的制备方法包括如下步骤：将木质素溶解于低共熔溶剂中，充分溶解分散后得到低共熔溶剂‑木质素溶液；将低共熔溶剂‑木质素溶液按照一定比例逐滴加入不断搅拌的抗溶剂中，并对混合物的pH值进行调节，在水浴加热条件下继续搅拌，即得。解决现有技术中木质素的制备方法存在制备步骤较为困难，且制得的木质素溶液稳定性较差的问题。

技术领域

本公开属于生物质纳米材料技术领域，具体提供一种木质素纳米颗粒的制备方法及其产品与应用。

背景技术

这里的陈述仅提供与本公开有关的背景信息，而不必然构成现有技术。

木质素是产量丰富的天然有机高分子化合物，也是植物体内由苯基丙烷结构单元组成的一种三维网状的芳香族天然高分子聚合物，其分子结构中含有芳环、脂肪族侧链及酚羟基、羰基、羧基、甲氧基等多种功能基团，可作为一种优良的无机填料替代品。但由于木质素本身具有结构复杂，功能基团反应活性较低，其酚羟基含量少，比表面积较小等弊端，所制备的木质素基产品效果难以控制，而纳米技术的不断发展对木质素基产品高附加值利用具有巨大的潜在价值。纳米木质素颗粒拥有较大的比表面积，还具有抗菌和无细胞毒性的特点，当和不同聚合物混合制备复合材料时，纳米颗粒能与聚合物基质密切相互作用，均匀分布在聚合物基质中，可提高材料的力学性能、热稳定性能和紫外防护性能等。

通常木质素不能溶解在水或酸性溶液中，而在碱性溶液、四氢呋喃、二氧六环等常见的有机溶剂中具有较好的溶解性能。因此，可通过将木质素溶解再沉淀的方法制备纳米木质素，现有技术中公开了一种木质素纳米颗粒的制备方法，该方法是使用有机溶剂将木质素溶解，然后滴加适量的无机酸于溶液中形成木质素胶体，然而在搅拌加水渗析出木质素纳米颗粒时，需要加入价格昂贵，具有毒性的有机化学交联剂与木质素胶体发生交联反应，如乙醛，丙醛等，导致环境污染。现有技术中还利用高压均质法制备了木质素纳米颗粒，虽然这些木质素纳米颗粒粒径可控在100nm以内，但高压均质设备投资大，能耗高。现有技术中还在90～130℃条件下，使用一种低共熔溶剂对木质素进行均相催化降解，反应后经分离，干燥得到较低分子量的固体木质素，而非分散性良好的纳米木质素悬浮液，限制了其与其它聚合物的相容性。现有技术中还提出了一种利用低共熔溶剂从生物质原料中分离制备纳米木质素的方法，但反应条件苛刻，需要在较高温度(90～150℃)，较长反应时间(6～24h)下进行提取与分离纳米木质素，可见以上几种方法均在一定程度上限制了其大规模的制备与应用。

综上所述，发明人发现，现有技术中木质素的制备方法存在制备步骤较为困难，且制得的木质素溶液稳定性较差的问题。

发明内容

针对现有技术中木质素的制备方法存在制备步骤较为困难，且制得的木质素溶液稳定性较差的问题。

本公开一个或一些实施方式中，提供一种木质素纳米颗粒的制备方法，包括如下步骤：

将木质素溶解于低共熔溶剂中，充分溶解分散后得到低共熔溶剂-木质素溶液；将低共熔溶剂-木质素溶液按照一定比例逐滴加入不断搅拌的抗溶剂中，并对混合物的pH值进行调节，在水浴加热条件下继续搅拌，即得。

本公开一个或一些实施方式中，提供上述木质素纳米颗粒的制备方法制得的木质素纳米颗粒。

本公开一个或一些实施方式中，提供一种长期保存上述木质素纳米颗粒的方法，静置保存，保存时间为15天以上。

上述技术方案中的一个或一些技术方案具有如下优点或有益效果：