一種植物纖維納米顆粒的制備方法
【專利摘要】本發明提供了一種植物纖維納米顆粒的制備方法，先取植物纖維原料，粉碎，曬干，將所得干粉與含復合酶的磷酸鹽緩沖液混合，加熱保溫，冷卻，過濾，再將所得濕粉與氯化鋁的二甲基亞砜混合，密封放置，過濾所得提取液，在濾液中加入甘油三醇、羧甲基纖維素、大豆卵磷脂、殼聚糖、巴西棕櫚蠟，分散后經破碎處理，即得。本發明的植物纖維納米顆粒粒徑在10～50nm，且大小分布均一，彼此間相互分離，具較高的可及性和反應活性，提高了植物纖維的利用率。
【專利說明】
一種植物纖維納米顆粒的制備方法
技術領域
[0001]本發明屬于天然能源技術領域，具體涉及一種植物纖維納米顆粒的制備方法。
【背景技術】
[0002]植物纖維是大自然中普遍存在的蘊藏最為豐富的生物質資源，經過加工處理的植物纖維可以廣泛地應于用紡織、建筑、食品、醫療、材料、石油和生物等諸多領域。隨著世界能源物質如煤、石油等非可再生資源的逐漸消耗殆盡，植物纖維等生物質資源將成為主要的化工原料及能源物質。
[0003]近年來，我國一直在大力發展生物質能源，并逐漸重視對植物纖維的開發和利用。植物纖維原料來源豐富，如棉花、木材、禾本科植物、農業廢棄物秸桿、木肩、廢紙等。而我國植物資源尤其是農業廢棄物秸桿資源十分豐富，有相關資料統計，我國玉米秸桿、小麥秸桿和稻谷秸桿三大秸桿年總產量高達60499萬噸，占全國農作物總秸桿量的77%以上。利用農作物秸桿開發生物燃料及功能材料，不僅可以變廢為寶，而且還能為農民創造經濟效益。目前，國內外在生物質材料的預處理技術上已經較為成熟，可以利用不同的生物質材料，通過不同的預處理方式及進一步地深加工處理，得到附加值較高的生物燃料及功能材料，如乙醇、沼氣、生物柴油，以及作為微生物產電的能源物質等。而將植物纖維制備成納米顆粒的預處理方式，為開發上述生物燃料提供了一條全新的方法，由于其技術有著良好的可行性，將成為開發新能源物質的重要發展方向之一。
【發明內容】
[0004]本發明的目的是克服現有技術的不足而提供一種植物纖維納米顆粒的制備方法，所得納米顆粒粒徑在10?50nm，且具較高的可及性和反應活性。
[0005]—種植物纖維納米顆粒的制備方法，包括以下步驟:
[0006]步驟I，取植物纖維原料，粉碎，曬干，得干粉；
[0007]步驟2，將步驟I所得干粉與含0.5g/mL復合酶的磷酸鹽緩沖液按重量體積比lg:10?20mL混合，加熱至60?80 °C后，保溫2?3小時，冷卻，過濾，得到濕粉；
[0008]步驟3，將步驟2所得濕粉與氯化鋁的二甲基亞砜按重量體積比lg:20?30mL混合，在40?60 0C下密封放置20?30h，放冷，得到提取液；
[0009]步驟4，過濾提取液，在濾液中加入0.3?0.5g/mL甘油三醇、0.1?0.4g/mL羧甲基纖維素、0.2?0.6g/mL大豆卵磷脂、0.05?0.28/1111^殼聚糖、0.3?0.78/1]11^巴西棕櫚錯，分散后經破碎處理，即得。
[0010]進一步地，步驟I中干粉粒度在0.3?0.6nm。
[0011]進一步地，步驟2所述復合酶為纖維素酶和木聚糖酶，兩者的質量比為1:1。
[0012]進一步地，步驟2中磷酸鹽緩沖液的pH為3.0?4.5。
[0013]進一步地，步驟3中密封放置是在氬氣氛圍中進行。
[0014]進一步地，步驟4中分散條件為2000?3000rpm、0.08?0.1MPa。
[0015]本發明的植物纖維納米顆粒粒徑在10?50nm，且大小分布均一，彼此間相互分離，具較高的可及性和反應活性，提高了植物纖維的利用率。
【具體實施方式】
[0016]實施例1
[0017]—種植物纖維納米顆粒的制備方法，包括以下步驟:
[0018]步驟I，取植物纖維原料，粉碎，曬干，得干粉；
[0019]步驟2，將步驟I所得干粉與含0.5g/mL復合酶的磷酸鹽緩沖液按重量體積比Ig:1OmL混合，加熱至60 V后，保溫3小時，冷卻，過濾，得到濕粉；
[0020]步驟3，將步驟2所得濕粉與氯化鋁的二甲基亞砜按重量體積比lg:20mL混合，在400C下密封放置30h，放冷，得到提取液；
[0021 ]步驟4，過濾提取液，在濾液中加入0.3g/mL甘油三醇、0.1g/mL羧甲基纖維素、
0.2g/mL大豆卵磷脂、0.05g/mL殼聚糖、0.3g/mL巴西棕櫚蠟，分散后經破碎處理，即得。
[0022]其中，步驟I中干粉粒度在0.3nm;步驟2所述復合酶為纖維素酶和木聚糖酶，兩者的質量比為I: I，磷酸鹽緩沖液的PH為3.0 ；步驟3中密封放置是在氬氣氛圍中進行;步驟4中分散條件為2000rpm、0.1MPa。
[0023]所得顆粒成型率達90%，密度為1.lKg/m3，發熱量在13800J/g。
[0024]實施例2
[0025]—種植物纖維納米顆粒的制備方法，包括以下步驟:
[0026]步驟I，取植物纖維原料，粉碎，曬干，得干粉；
[0027]步驟2，將步驟I所得干粉與含0.5g/mL復合酶的磷酸鹽緩沖液按重量體積比Ig:13mL混合，加熱至65 °C后，保溫3小時，冷卻，過濾，得到濕粉；
[0028]步驟3，將步驟2所得濕粉與氯化鋁的二甲基亞砜按重量體積比lg:27mL混合，在500C下密封放置26h，放冷，得到提取液；
[0029]步驟4，過濾提取液，在濾液中加入0.4g/mL甘油三醇、0.2g/mL羧甲基纖維素、
0.5g/mL大豆卵磷脂、0.1 g/mL殼聚糖、0.6g/mL巴西棕櫚蠟，分散后經破碎處理，即得。
[0030]其中，步驟I中干粉粒度在0.5nm;步驟2所述復合酶為纖維素酶和木聚糖酶，兩者的質量比為I: I，磷酸鹽緩沖液的pH為4.0 ；步驟3中密封放置是在氬氣氛圍中進行;步驟4中分散條件為2500rpm、0.1MPa。
[0031]所得顆粒成型率達88%，密度為1.2Kg/m3，發熱量在14100J/g。
[0032]實施例3
[0033]—種植物纖維納米顆粒的制備方法，包括以下步驟:
[0034]步驟I，取植物纖維原料，粉碎，曬干，得干粉；
[0035]步驟2，將步驟I所得干粉與含0.5g/mL復合酶的磷酸鹽緩沖液按重量體積比Ig:1SmL混合，加熱至70 V后，保溫2小時，冷卻，過濾，得到濕粉；
[0036]步驟3，將步驟2所得濕粉與氯化鋁的二甲基亞砜按重量體積比lg:22mL混合，在450C下密封放置23h，放冷，得到提取液；
[0037]步驟4，過濾提取液，在濾液中加入0.4g/mL甘油三醇、0.2g/mL羧甲基纖維素、
0.5g/mL大豆卵磷脂、0.15g/mL殼聚糖、0.5g/mL巴西棕櫚蠟，分散后經破碎處理，即得。
[0038]其中，步驟I中干粉粒度在0.5nm;步驟2所述復合酶為纖維素酶和木聚糖酶，兩者的質量比為I: I，磷酸鹽緩沖液的PH為3.5 ；步驟3中密封放置是在氬氣氛圍中進行;步驟4中分散條件為2000rpm、0.1MPa。
[0039]所得顆粒成型率達90%，密度為1.3Kg/m3，發熱量在13200J/g。
[0040]實施例4
[0041]—種植物纖維納米顆粒的制備方法，包括以下步驟:
[0042]步驟I，取植物纖維原料，粉碎，曬干，得干粉；
[0043]步驟2，將步驟I所得干粉與含0.5g/mL復合酶的磷酸鹽緩沖液按重量體積比Ig:20mL混合，加熱至80 V后，保溫2小時，冷卻，過濾，得到濕粉；
[0044]步驟3，將步驟2所得濕粉與氯化鋁的二甲基亞砜按重量體積比lg:30mL混合，在600C下密封放置20h，放冷，得到提取液；
[0045]步驟4，過濾提取液，在濾液中加入0.5g/mL甘油三醇、0.4g/mL羧甲基纖維素、
0.6g/mL大豆卵磷脂、0.2g/mL殼聚糖、0.7g/mL巴西棕櫚蠟，分散后經破碎處理，即得。
[0046]其中，步驟I中干粉粒度在0.6nm;步驟2所述復合酶為纖維素酶和木聚糖酶，兩者的質量比為I: I，磷酸鹽緩沖液的pH為4.5 ；步驟3中密封放置是在氬氣氛圍中進行;步驟4中分散條件為 3000rpm、0.08MPa。
[0047]所得顆粒成型率達93%，密度為1.2Kg/m3，發熱量在13500J/g。
【主權項】
1.一種植物纖維納米顆粒的制備方法，其特征在于:包括以下步驟: 步驟I，取植物纖維原料，粉碎，曬干，得干粉； 步驟2，將步驟I所得干粉與含0.5g/mL復合酶的磷酸鹽緩沖液按重量體積比lg: 10?20mL混合，加熱至60?80 °C后，保溫2?3小時，冷卻，過濾，得到濕粉； 步驟3，將步驟2所得濕粉與氯化鋁的二甲基亞砜按重量體積比lg:20?30mL混合，在40?60 °C下密封放置20?30h，放冷，得到提取液； 步驟4，過濾提取液，在濾液中加入0.3?0.5g/mL甘油三醇、0.1?0.4g/mL羧甲基纖維素、0.2?0.6g/mL大豆卵磷脂、0.05?0.28/11^殼聚糖、0.3?0.78/1]11^巴西棕櫚錯，分散后經破碎處理，即得。2.根據權利要求1所述的植物纖維納米顆粒的制備方法，其特征在于:步驟I中干粉粒度在0.3?0.6nm。3.根據權利要求1所述的植物纖維納米顆粒的制備方法，其特征在于:步驟2所述復合酶為纖維素酶和木聚糖酶，兩者的質量比為I: I。4.根據權利要求1所述的植物纖維納米顆粒的制備方法，其特征在于:步驟2中磷酸鹽緩沖液的pH為3.0?4.5。5.根據權利要求1所述的植物纖維納米顆粒的制備方法，其特征在于:步驟3中密封放置是在氬氣氛圍中進行。6.根據權利要求1所述的植物纖維納米顆粒的制備方法，其特征在于:步驟4中分散條件為2000?3000rpm、0.08?0.1MPa0
【文檔編號】C12P7/64GK106047947SQ201610383747
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年6月1日
【發明人】不公告發明人
【申請人】卞佳林