[发明专利]一种无溶剂木质素荧光材料及其制备方法

说明书

本发明涉及生物质材料技术领域，主要涉及一种无溶剂木质素荧光材料及其制备方法。本发明所述无溶剂木质素荧光材料的制备方法，包括将木质素磺酸钠和四苯乙烯型季铵盐在水溶液中制备得到离子复合物，并将离子复合物纯化处理等操作。本发明制得的无溶剂木质素荧光材料，在较高温度范围内能保持良好的荧光性能，同时具备良好的疏水性能。本发明制得的无溶剂木质素荧光材料，可以应用于生物医学、荧光材料和防水涂层等相关领域。

技术领域

本发明涉及生物质材料技术领域，主要涉及一种无溶剂木质素荧光材料及其制备方法。

背景技术

木质素是自然界中含量丰富的生物质资源之一，是一种富含苯环结构的聚合物材料。目前，木质素作为造纸工业过程中的副产品被分离纯化出来，主要通过焚烧产生热能被利用。由于分子本身具有的不规则苯环结构，使得木质素难以被发展成为其它类型的功能性材料，限制了木质素材料的广泛应用。

木质素分子富含的苯环结构，为其提供了光谱学性能的结构基础。近年来，以木质素为基础的荧光材料得到发展，但主要以荧光型纳米颗粒和纳米球为主。现有的木质素纳米荧光材料需要分散于溶剂体系或高分子体系内，并且对于纳米材料的分散浓度有一定要求，在高浓度状态下纳米材料容易发生团聚而导致荧光淬灭。分散于溶剂体系的木质素纳米荧光材料也容易受到温度影响，在加热状态下纳米材料同样会因为团聚而影响材料原有的荧光强度。上述限制条件，对于木质素荧光材料的实际应用来说是不利的。

木质素作为造纸工业过程中的副产品之一，具有经济成本低的优势。将其发展成为无溶剂条件下具有稳定荧光性能的生物质材料，能够为生物医学领域和荧光材料领域提供一种新型的生物质功能材料。利用木质素的疏水性能，无溶剂木质素荧光材料还可以应用于防水荧光涂层领域。对于无溶剂木质素荧光材料的制备，需要解决木质素在大于纳米尺度聚集状态下的荧光淬灭现象。因此，发展在无溶剂状态下具有聚集诱导发光性能的木质素材料，有着重要的基础研究意义和应用价值。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种无溶剂木质素荧光材料及其制备方法。

本发明的技术方案如下：

本发明提供一种无溶剂木质素荧光材料，其制备原料包括木质素磺酸钠和四苯乙烯型季铵盐。

在本发明中，所述木质素磺酸钠，具有[C₂₀H₂₄Na₂O₁₀S₂]n结构，对所述木质素磺酸钠，对聚合度n不做要求。

在本发明中，所述四苯乙烯型季铵盐为溴化N,N,N-三甲基-8-(4-(2-(4-辛氧基苯基)-1,2-二苯基乙烯基)苯氧基)丁烷-1-铵。

在本发明中，所述无溶剂木质素荧光材料的制备方法，包括：

将木质素磺酸钠的水溶液加入到含有四苯乙烯型季铵盐的水溶液中混合，将上述混合液在室温条件下搅拌10分钟，静置反应体系，待沉淀完全后舍弃上清液，将所得沉淀产物依次经水洗、滤除水分、24小时冻干处理，制得无溶剂木质素荧光材料。

在本发明中，所述无溶剂木质素荧光材料的制备方法，所述混合液中，所述木质素磺酸钠，以每534.50g/mol含有2个负电荷计，所述木质素磺酸钠和四苯乙烯型季铵盐的电荷摩尔比为1:3～1:0.5。

本发明提供了一种无溶剂木质素荧光材料及其制备方法，所述无溶剂木质素荧光材料及其制备方法具有如下特点：

1、本发明所得无溶剂木质素荧光材料，为木质素磺酸钠和四苯乙烯型季铵盐结合得到的离子复合物。

2、本发明所得无溶剂木质素荧光材料，在波长为330nm～400nm的光照刺激下，具有荧光现象。

3、本发明所得无溶剂木质素荧光材料，其荧光性能在不高于100℃的加热条件下具有良好的稳定性。