[发明专利]一种调控不同木质素形貌的体系及其调控方法

说明书

本发明公开了一种调控不同木质素形貌的体系及其调控方法，体系包括：独立分装的助溶剂和/或电解质。调控方法包括：将木质素加入水中，然后加入助溶剂，混匀，透析；或将木质素加入水中，然后再加入助溶剂，最后加入电解质，混匀，透析。本发明提供了一种能够调控木质素形成纳米管、纳米线和纳米胶囊等不同形貌的体系以及调控方法，该调控体系和调控方法简单，成本低，通过调控助溶剂、电解质和透析参数来调控木质素形成不同的纳米形貌，并且得到的木质素纳米管为一种新的形貌的木质素纳米管，其具有分支结构和封端结构。

技术领域

本发明涉及木质素技术领域，具体涉及一种调控不同木质素形貌的体系及其调控方法。

背景技术

木质素是自然界唯一的可再生天然芳香高分子，其来源广泛，在各类农林生物质资源中占有15-30％的比例之多，除此之外，制浆造纸行业也会产生大量的木质素废弃物，这些废弃物大多作为低值的燃料或者填料被消耗掉，造成资源的浪费。木质素本身具备抗菌、抗氧化、紫外吸收等功能，且包含大量的酚羟基官能团，可以依靠自身苯环的π-π相互作用和氢键相互作用组装成稳定的纳米结构。现有常见的木质素纳米结构有：纳米球、纳米颗粒，但并未见调控木质素分子组装成不同纳米形貌的体系。

发明内容

为了解决现有技术存在的上述不足，本发明的目的是提供一种调控不同木质素形貌的体系及其调控方法，该体系可调控木质素形成纳米管、纳米线和纳米胶囊等不同形貌。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：提供一种调控不同木质素形貌的体系，包括：独立分装的助溶剂和/或电解质；电解质为以下阴离子和阳离子形成的物质：

阳离子为H⁺、Na⁺、K⁺、Ca²⁺、Mg²⁺、Cu²⁺、Fe²⁺、Fe³⁺、Zn²⁺、Ag⁺和Al³⁺中的任意一种；

阴离子为Cl^-、Br^-、I^-、NO₃^-、SO₄^2-、HSO₄^-、PO₄^3-、HPO₄^2-、HPO₃^2-、OH^-、CO₃^2-和HCO₃^-中的任意一种。

本发明的有益效果为：助溶剂是为了促进木质素在水中的溶解，而电解质可以与木质素结合，促使木质素自组装形成木质素纳米管或纳米线。木质素纳米管和木质素纳米线的形成对电解质的结合强度有关，木质素纳米管的形成是基于木质素与弱络合能力的电解质的结合，而木质素纳米线的形成是基于木质素与强络合能力的电解质的结合。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进：

进一步，当电解质为以下阴离子和阳离子形成的物质时，可调控木质素形成木质素纳米管：

阳离子为H⁺、Na⁺、K⁺、Ca²⁺、Mg²⁺、Cu²⁺、Fe²⁺、Fe³⁺、Zn²⁺和Ag⁺中的任意一种；