本發(fā)明涉及一種制備納米木質(zhì)素的方法，尤其是涉及一種利用反相乳液制備納米木質(zhì)素的方法。

背景技術(shù)：

木質(zhì)素是除纖維素之外世界上最豐富的可再生和生物降解的天然有機(jī)高分子，也是新型生物基材料的重要基材之一。木質(zhì)素分子結(jié)構(gòu)中含有大量的苯環(huán)、羥基、甲氧基等主要結(jié)構(gòu)單元及基團(tuán)，使木質(zhì)素具有特殊的物理化學(xué)性質(zhì)。堿木質(zhì)素作為制漿造紙工業(yè)的副產(chǎn)物，每年全世界的產(chǎn)量有7000萬噸，95%的都用作燃料或隨紙漿黑液排出，僅有5%被用于生產(chǎn)高附加值產(chǎn)品，主要包括添加劑、分散劑、膠黏劑和表面活性劑。近年來，隨著人類社會對資源和環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的重視，木質(zhì)素等可再生生物質(zhì)資源的開發(fā)利用逐漸引起了廣泛的關(guān)注。

納米技術(shù)的不斷發(fā)展為木質(zhì)素基產(chǎn)品高附加值利用提供了一條新途徑，納米木質(zhì)素顆粒擁有大比表面積、抗菌、與聚合物基質(zhì)相容性好和無細(xì)胞毒性等特點(diǎn)，能促進(jìn)納米木質(zhì)素在無機(jī)填料、組織工程、光催化載體和再生醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域的應(yīng)用。中國發(fā)明專利cn105829406a、cn104497322a、cn102002165a、cn103145999a、cn105153720a、cn105854936a、cn103275331a和cn103254452a分別利用了沉淀法、超臨界流體技術(shù)、靜電紡絲技術(shù)、高壓均質(zhì)機(jī)法等技術(shù)制備了納米木質(zhì)素。但是，沉淀法、超臨界流體法和靜電紡絲法制備的納米木質(zhì)素粒徑不可控，高壓均質(zhì)機(jī)法的設(shè)備成本高，均在一定程度上限制了其廣泛應(yīng)用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種操作較簡單，成本較低的利用反相乳液制備納米木質(zhì)素的方法，所制得納米木質(zhì)素粒徑可控。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是，一種利用反相乳液制備納米木質(zhì)素的方法，包括以下步驟：

（1）將親油性乳化劑溶于油性溶劑制備油相，控制油相中親油性乳化劑的質(zhì)量含量為6%-10%；

（2）將堿木質(zhì)素和親水性乳化劑溶于水制備水相，控制水相中堿木質(zhì)素的質(zhì)量含量為1%-15%，控制水相中親水性乳化劑的質(zhì)量含量為5%-10%；所述堿木質(zhì)素以有效成份計(jì)；

（3）在攪拌速度為1000-1500r/min的劇烈攪拌下，將步驟（2）制備的水相滴加到部分步驟（1）中制備的油相中，控制水相與油相的質(zhì)量比為1:1-5，繼續(xù)以攪拌速度1000-1500r/min劇烈攪拌28min以上，得到堿木質(zhì)素反相乳液；

（4）在攪拌速度為1000-1500r/min的劇烈攪拌下，將稀酸溶液滴加到步驟（1）中制備的另一部分油相中，控制稀酸溶液與油相的質(zhì)量比為1:1-3，繼續(xù)以攪拌速度1000-1500r/min劇烈攪拌28min以上，得到稀酸反相乳液；

（5）將步驟（4）中制備的稀酸反相乳液和步驟（3）中制備的堿木質(zhì)素反相乳液混合（后面控制體系的ph就限定了稀酸反相乳液的加入量），以攪拌速度1000-1500r/min劇烈攪拌9min以上，再以攪拌速度100-300r/min緩慢攪拌0.9h以上，控制整個(gè)體系的ph為5-6，得混合乳液；

（6）將步驟（5）所得混合乳液在50-60℃下以攪拌速度100-300r/min緩慢攪拌28min以上進(jìn)行破乳處理，破乳后加入分層溶劑使乳液分層，控制分層溶劑與步驟（5）所得混合乳液的質(zhì)量比為1:1-3，分離出油相，接收剩余水相混合物；

（7）將步驟（6）中得到的剩余水相混合物過濾后多次水洗，直至洗滌液的ph成中性，冷凍干燥12-24h后，得到納米木質(zhì)素。

進(jìn)一步，步驟（1）中，所述親油性乳化劑為sp80、sp60、sp65中的一種或多種。

進(jìn)一步，步驟（1）中，所述油性溶劑包括白油、環(huán)己烷、己烷、甲苯、植物油中的一種或多種。

進(jìn)一步，步驟（2）中，所述堿木質(zhì)素為木漿堿木質(zhì)素、麥草漿堿木質(zhì)素、竹漿堿木質(zhì)素中的一種或多種。

進(jìn)一步，步驟（2）中，所述親水性乳化劑為op10、tween80、聚氧乙烯硬脂酸酯中的一種或多種。

進(jìn)一步，步驟（4）中，所述稀酸溶液為硫酸溶液、鹽酸溶液、硝酸溶液、磷酸溶液中的一種或多種。優(yōu)選質(zhì)量濃度為5-15%的稀酸溶液。

進(jìn)一步，步驟（6）中，所述分層溶劑為乙醚、四氯化碳、氯仿、二氯乙烷中的一種或多種。

本發(fā)明之利用反相乳液制備納米木質(zhì)素的方法，制備的納米木質(zhì)素尺寸均一，粒徑在100-150nm，而且本發(fā)明工藝流程簡單，所用溶液均可回收，對環(huán)境無負(fù)面影響，具有良好的應(yīng)用前景。所得納米木質(zhì)素粒徑可控，將有利于推動(dòng)其在催化劑載體、離子吸附材料、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域的應(yīng)用。

附圖說明

圖1是對比例1中制備的納米木質(zhì)素的sem圖；

圖2是實(shí)施例1中制備的納米木質(zhì)素的sem圖；

圖3是實(shí)施例2中制備的納米木質(zhì)素的sem圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合具體實(shí)施例以更加詳細(xì)地說明本發(fā)明。

各實(shí)施例中，除另有說明外，稀酸的質(zhì)量濃度為10%。所述堿木質(zhì)素均指的是有效成份。

對比例1：

（1）將10克親油性乳化劑sp80溶于90克白油中制備油相；

（2）將10克木漿堿木質(zhì)素和10克親水性乳化劑op10溶于80克水制備水相；（3）在劇烈攪拌（攪拌速度1000r/min）下，將步驟（2）制備的40克水相滴加到80克步驟（1）中制備的油相中，繼續(xù)劇烈攪拌（攪拌速度1000r/min）30min后得到堿木質(zhì)素反相乳液；

（4）在劇烈攪拌（攪拌速度1000r/min）下，將10克稀鹽酸溶液滴加到120克步驟（3）制備的堿木質(zhì)素反相乳液中，繼續(xù)劇烈攪拌（攪拌速度1000r/min）30min后緩慢攪拌（攪拌速度100r/min）1h，然后將乳液在60℃下緩慢攪拌（攪拌速度100r/min）30min進(jìn)行破乳處理，破乳后加入130克乙醚使乳液分層，分離出油相，接收剩余水相混合物后過濾并多次水洗，直至洗滌液的ph成中性，冷凍干燥14h后得到納米木質(zhì)素。所得納米木質(zhì)素的尺寸分布均一，粒徑在200-800nm，如圖1所示。

實(shí)施例1：

（1）將10克親油性乳化劑sp80溶于90克白油中制備油相；

（2）將10克木漿堿木質(zhì)素和10克親水性乳化劑op10溶于80克水中制備水相；

（3）在劇烈攪拌（攪拌速度1000r/min）下，將40克步驟（2）制備的水相滴加到80克步驟（1）中制備的油相中，繼續(xù)劇烈攪拌（攪拌速度1000r/min）30min后，得到堿木質(zhì)素反相乳液；

（4）在劇烈攪拌（攪拌速度1000r/min）下，將10克稀鹽酸溶液滴加到10克步驟（1）中制備的油相中，繼續(xù)劇烈攪拌（攪拌速度1000r/min）30min后得到稀鹽酸反相乳液；

（5）再將20克步驟（4）中制備的稀鹽酸反相乳液和120克步驟（3）中制備的堿木質(zhì)素反相乳液混合，劇烈攪拌（攪拌速度1000r/min）10min后緩慢攪拌（攪拌速度100r/min）1h，控制整個(gè)體系的ph為6，得混合乳液；

（6）然后將步驟（5）所得140克混合乳液在50℃下緩慢攪拌（攪拌速度100r/min）30min進(jìn)行破乳處理，破乳后加入140克乙醚使乳液分層，分層溶劑與步驟（5）所得混合乳液的質(zhì)量比為1:1，分離出油相，接收剩余水相混合物；

（7）將步驟（6）中得到的剩余水相混合物過濾后多次水洗，直至洗滌液的ph成中性，冷凍干燥14h后得到納米木質(zhì)素。所得納米木質(zhì)素的尺寸均一，粒徑在100-150nm，如圖2所示。

實(shí)施例2：

（1）將10克親油性乳化劑sp60溶于90克環(huán)己烷中制備油相；

（2）將10克麥草漿堿木質(zhì)素和10克親水性乳化劑tween80溶于80克水中制備水相；

（3）在劇烈攪拌（攪拌速度1000r/min）下，將40克步驟（2）制備的水相滴加到80克步驟（1）中制備的油相中，繼續(xù)劇烈攪拌（攪拌速度1000r/min）30min后，得到堿木質(zhì)素反相乳液；

（4）在劇烈攪拌（攪拌速度1000r/min）下，將10克稀硫酸溶液滴加到10克步驟（1）中制備的油相中，繼續(xù)劇烈攪拌（攪拌速度1000r/min）30min后得到稀硫酸反相乳液；

（5）再將步驟（4）中制備的20克稀硫酸反相乳液和120克步驟（3）中制備的堿木質(zhì)素反相乳液混合，劇烈攪拌（攪拌速度1000r/min）10min后緩慢攪拌（攪拌速度100r/min）1h，控制整個(gè)體系的ph為6，得混合乳液；

（6）將步驟（5）所得140克混合乳液在60℃下緩慢攪拌（攪拌速度100r/min）30min進(jìn)行破乳處理，破乳后加入140克四氯化碳使乳液分層，分離出油相，接收剩余水相混合物；

（7）將步驟（6）中得到的剩余水相混合物過濾后多次水洗，直至洗滌液的ph成中性，冷凍干燥14h后得到納米木質(zhì)素。所得納米木質(zhì)素的尺寸均一，粒徑在100-150nm，如圖3所示。