一种生物质光电材料的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种生物质光电材料的制备方法，属于光电材料制备技术领域。本发明专利技术将刺梨干粉末煮制后过滤，收集滤液、滤渣，将滤渣浸提后的浸提液与滤液混合并旋蒸得浓缩液，随后将浓缩液与硅烷偶联剂KH‑550反应制得的反应液经离心、透析处理后干燥，得干燥物备用，再利用稻壳打浆后得稻壳浆液，用盐酸调节pH后加酵母粉发酵，得发酵物干燥后煅烧、研磨成粉，得粉末后和干燥物混合后加入无水乙醇，搅拌反应后的反应物经干燥后即可得到生物质光电材料，本发明专利技术制得的生物质光电材料导电性能优异，在进行光电信息转换时，材料的稳定性好，电致变色响应灵敏度高，适合大规模推广应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术公开了一种生物质光电材料的制备方法，属于光电材料制备

技术介绍
光电材料是指用于制造各种光电设备(主要包括各种主、被动光电传感器光信息处理和存储装置及光通信等)的材料，主要包括红外材料、激光材料、光纤材料、非线性光学材料等。在光电材料领域，人们一直在尝试研究无机、有机或无机与有机相结合的复合材料，而生物光电材料是一类新型光电信息转换、存储材料，生物光电材料对光信号响应的灵敏度高，尺寸小，并且无污染，因而开发生物光电材料具有巨大的应用潜力，已成为材料与信息科学研究的新领域。迄今为止，有关生物光电材料的研究主要集中在以下几个方面：细菌视紫红质、某些蓝绿藻中的藻红蓝蛋白和细菌光敏色素，细菌光合反应中心。生物光电材料是一类新型光电信息转换、存储材料，生物光电材料对光信号响应的灵敏度高，并且无污染，开发生物光电材料已成为材料与信息科学研究的新领域。现有的生物质光电材料存在导电性低、在进行光电信息转换时，材料的稳定性较差，电致变色响应灵敏度低的问题。
技术实现思路
本专利技术主要解决的技术问题：针对目前现有的生物质光电材料存在导电性低、在进行光电信息转换时，材料的稳定性较差，电致变色响应灵敏度低的问题，提供一种生物质光电材料的制备方法，该方法将刺梨干粉末煮制后过滤，收集滤液、滤渣，将滤渣浸提后的浸提液与滤液混合并旋蒸得浓缩液，随后将浓缩液与硅烷偶联剂KH-550反应制得的反应液经离心、透析处理后干燥，得干燥物备用，再利用稻壳打浆后得稻壳浆液，用盐酸调节pH后加酵母粉发酵，得发酵物干燥后煅烧、研磨成粉，得粉末后和干燥物混合后加入无水乙醇，搅拌反应后的反应物经干燥后即可得到生物质光电材料，本专利技术制得的生物质光电材料导电性能优异，在进行光电信息转换时，材料的稳定性好，电致变色响应灵敏度高，适合大规模推广应用。为了解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：（1）称取150～250g刺梨干，放入冻干机中冻干并粉碎，过100～120目筛，得刺梨干粉末，将刺梨干粉末按质量比1:8加入自来水中，在70～80℃下加热煮制30～40min后过滤，分别收集滤液和滤渣，将滤渣按质量比1:5与无水乙醇混合，在室温下浸提1～2h，浸提后抽滤得浸提液，将浸提液和滤液混合后旋转蒸发至原体积10～15%，得浓缩液；（2）按体积比1:1向上述浓缩液中加入硅烷偶联剂KH-550，搅拌混合15～25min后得混合液，将混合液移入聚四氟乙烯内衬不锈钢反应釜中，密封后将反应釜放入鼓风干燥箱中，升温至150～160℃温度，保温反应8～10h，反应后冷却至室温，出料得反应液，将反应液在10000～11000r/min转速下离心分离5～7min，得上清液，将上清液用截留分子量为1200Da的透析袋透析1～2天，透析后的溶液冷冻干燥得干燥物，备用；（3）称取100～200g稻壳，加入400～500mL自来水后放入高速打浆机中打浆，得稻壳浆液，用质量分数15%盐酸调节浆液pH至为5.5～6.5，调节后向浆液中加入浆液质量0.1～0.3%酵母粉，搅拌混合均匀后压实，用塑料膜包裹密封后，在30～40℃温度下发酵1～2天；（4）将上述发酵后发酵物放入烘箱中，在80～90℃条件下干燥5～7h，干燥后固体放入马弗炉中，在300～400℃温度下煅烧20～30min，煅烧后冷却至室温，得煅烧物并研磨成粒径为0.3～0.5μm粉末，将粉末和步骤（2）备用干燥物按质量比5:1混合得混合物，并加入混合物质量8～10倍的无水乙醇，搅拌反应3～5h，得反应物，将反应物放入烘箱中，在60～70℃温度下干燥6～8h，干燥后即可得到生物质光电材料。经检测，本专利技术制得的生物质光电材料光电转化效率达到95%以上，其导电性好，电导率达1.0×10-3～1.1×10-3S/m，电致变色响应灵敏度高，能在0.5～1.0s内迅速变色。本专利技术的有益效果是：（1）本专利技术制得的生物质光电材料导电性好，在进行光电信息转换时，材料的稳定性好；（2）本专利技术制备工艺简便，原料易得，制得的光电材料电致变色响应灵敏度高，具有较大的应用空间。具体实施方式首先称取150～250g刺梨干，放入冻干机中冻干并粉碎，过100～120目筛，得刺梨干粉末，将刺梨干粉末按质量比1:8加入自来水中，在70～80℃下加热煮制30～40min后过滤，分别收集滤液和滤渣，将滤渣按质量比1:5与无水乙醇混合，在室温下浸提1～2h，浸提后抽滤得浸提液，将浸提液和滤液混合后旋转蒸发至原体积10～15%，得浓缩液；随后按体积比1:1向上述浓缩液中加入硅烷偶联剂KH-550，搅拌混合15～25min后得混合液，将混合液移入聚四氟乙烯内衬不锈钢反应釜中，密封后将反应釜放入鼓风干燥箱中，升温至150～160℃温度，保温反应8～10h，反应后冷却至室温，出料得反应液，将反应液在10000～11000r/min转速下离心分离5～7min，得上清液，将上清液用截留分子量为1200Da的透析袋透析1～2天，透析后的溶液冷冻干燥得干燥物，备用；再称取100～200g稻壳，加入400～500mL自来水后放入高速打浆机中打浆，得稻壳浆液，用质量分数15%盐酸调节浆液pH至为5.5～6.5，调节后向浆液中加入浆液质量0.1～0.3%酵母粉，搅拌混合均匀后压实，用塑料膜包裹密封后，在30～40℃温度下发酵1～2天；最后将上述发酵后发酵物放入烘箱中，在80～90℃条件下干燥5～7h，干燥后固体放入马弗炉中，在300～400℃温度下煅烧20～30min，煅烧后冷却至室温，得煅烧物并研磨成粒径为0.3～0.5μm粉末，将粉末和上述步骤备用干燥物按质量比5:1混合得混合物，并加入混合物质量8～10倍的无水乙醇，搅拌反应3～5h，得反应物，将反应物放入烘箱中，在60～70℃温度下干燥6～8h，干燥后即可得到生物质光电材料。实例1首先称取150g刺梨干，放入冻干机中冻干并粉碎，过100目筛，得刺梨干粉末，将刺梨干粉末按质量比1:8加入自来水中，在70℃下加热煮制30min后过滤，分别收集滤液和滤渣，将滤渣按质量比1:5与无水乙醇混合，在室温下浸提1h，浸提后抽滤得浸提液，将浸提液和滤液混合后旋转蒸发至原体积10%，得浓缩液；随后按体积比1:1向上述浓缩液中加入硅烷偶联剂KH-550，搅拌混合15min后得混合液，将混合液移入聚四氟乙烯内衬不锈钢反应釜中，密封后将反应釜放入鼓风干燥箱中，升温至150℃温度，保温反应8h，反应后冷却至室温，出料得反应液，将反应液在10000r/min转速下离心分离5min，得上清液，将上清液用截留分子量为1200Da的透析袋透析1天，透析后的溶液冷冻干燥得干燥物，备用；再称取100g稻壳，加入400mL自来水后放入高速打浆机中打浆，得稻壳浆液，用质量分数15%盐酸调节浆液pH至为5.5，调节后向浆液中加入浆液质量0.1%酵母粉，搅拌混合均匀后压实，用塑料膜包裹密封后，在30℃温度下发酵1天；最后将上述发酵后发酵物放入烘箱中，在80℃条件下干燥5h，干燥后固体放入马弗炉中，在300℃温度下煅烧20min，煅烧后冷却至室温，得煅烧物并研磨成粒径为0.3μm粉末，将粉末和上述步骤备用干燥物按质量比5:1混合得混合物，并加入混合物质量8本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种生物质光电材料的制备方法，其特征在于具体制备步骤：（1）称取150～250g刺梨干，放入冻干机中冻干并粉碎，过100～120目筛，得刺梨干粉末，将刺梨干粉末按质量比1:8加入自来水中，在70～80℃下加热煮制30～40min后过滤，分别收集滤液和滤渣，将滤渣按质量比1:5与无水乙醇混合，在室温下浸提1～2h，浸提后抽滤得浸提液，将浸提液和滤液混合后旋转蒸发至原体积10～15%，得浓缩液；（2）按体积比1:1向上述浓缩液中加入硅烷偶联剂KH‑550，搅拌混合15～25min后得混合液，将混合液移入聚四氟乙烯内衬不锈钢反应釜中，密封后将反应釜放入鼓风干燥箱中，升温至150～160℃温度，保温反应8～10h，反应后冷却至室温，出料得反应液，将反应液在10000～11000r/min转速下离心分离5～7min，得上清液，将上清液用截留分子量为1200Da的透析袋透析1～2天，透析后的溶液冷冻干燥得干燥物，备用；（3）称取100～200g稻壳，加入400～500mL自来水后放入高速打浆机中打浆，得稻壳浆液，用质量分数15%盐酸调节浆液pH至为5.5～6.5，调节后向浆液中加入浆液质量0.1～0.3%酵母粉，搅拌混合均匀后压实，用塑料膜包裹密封后，在30～40℃温度下发酵1～2天；（4）将上述发酵后发酵物放入烘箱中，在80～90℃条件下干燥5～7h，干燥后固体放入马弗炉中，在300～400℃温度下煅烧20～30min，煅烧后冷却至室温，得煅烧物并研磨成粒径为0.3～0.5μm粉末，将粉末和步骤（2）备用干燥物按质量比5:1混合得混合物，并加入混合物质量8～10倍的无水乙醇，搅拌反应3～5h，得反应物，将反应物放入烘箱中，在60～70℃温度下干燥6～8h，干燥后即可得到生物质光电材料。...

【技术特征摘要】
1.一种生物质光电材料的制备方法，其特征在于具体制备步骤：（1）称取150～250g刺梨干，放入冻干机中冻干并粉碎，过100～120目筛，得刺梨干粉末，将刺梨干粉末按质量比1:8加入自来水中，在70～80℃下加热煮制30～40min后过滤，分别收集滤液和滤渣，将滤渣按质量比1:5与无水乙醇混合，在室温下浸提1～2h，浸提后抽滤得浸提液，将浸提液和滤液混合后旋转蒸发至原体积10～15%，得浓缩液；（2）按体积比1:1向上述浓缩液中加入硅烷偶联剂KH-550，搅拌混合15～25min后得混合液，将混合液移入聚四氟乙烯内衬不锈钢反应釜中，密封后将反应釜放入鼓风干燥箱中，升温至150～160℃温度，保温反应8～10h，反应后冷却至室温，出料得反应液，将反应液在10000～11000r/min转速下离心分离5～7min，得上清液，将上清液用截留分子量...

【专利技术属性】
技术研发人员：许斌，徐越，薛蕾，
申请(专利权)人：常州市鼎升环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32