一种用于木质素酚的铺膜方法及制得的木质素酚膜技术

本发明专利技术涉及铺膜技术领域，尤其是涉及一种用于木质素酚的铺膜方法及制得的木质素酚膜。所述用于木质素酚的铺膜方法，包括如下步骤：将木质素酚的溶液滴加在QCM‑D金片表面，旋涂，1‑2min后在涂覆有木质素酚的QCM‑D金片表面滴加木质素酚的溶液，旋涂，干燥，得到木质素酚膜。本发明专利技术的用于木质素酚的铺膜方法，木质素酚中含有大量的羟基(17‑30wt％)，其中酚羟基含量为8‑17wt％，在有机溶剂中能够完全溶解，于QCM‑D金片表面旋涂时，得到的木质素酚膜表面匀整，能够保证木质素酚完全铺满QCM‑D金片，并且，本发明专利技术的涂膜方式可以保证金片不受损，只要无人为划痕，可无限循环利用。

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【技术实现步骤摘要】
一种用于木质素酚的铺膜方法及制得的木质素酚膜
本专利技术涉及铺膜
，尤其是涉及一种用于木质素酚的铺膜方法及制得的木质素酚膜。
技术介绍
现有相关技术中，为了研究木质素和蛋白质或金属离子等的吸附过程时，需要将木质素铺成膜进行吸附实验。然而，木质素的三维立体结构使得其在不依赖于其他介质的条件下不易形成均一的膜。为了解决这一问题，研究人员通常借助其他的与木质素亲和性好的合成高分子先铺膜，再基于这个合成高分子的膜去铺木质素的膜。通常使用的合成高分子有不同分子量的聚苯乙烯类高分子。并且，在铺聚苯乙烯膜之前需要用氨水、双氧水处理或者硫酸、双氧水处理金片，这一程序不仅繁杂，并且会对金片造成损伤，导致金片循环利用的次数降低。因而，开发一种条件温和，不损伤金片的铺膜方法具有重要意义。有鉴于此，特提出本专利技术。
技术实现思路
本专利技术的第一目的在于提供一种用于木质素酚的铺膜方法，以解决现有技术中存在的铺膜工艺繁琐、且会损伤金片基材的技术问题。本专利技术的第二目的在于提供采用上述铺膜方法制备得到的木质素酚膜，该木质素酚膜表面匀整，完全铺满QCM-D金片。为了实现本专利技术的上述目的，特采用以下技术方案：一种用于木质素酚的铺膜方法，包括如下步骤：将木质素酚的溶液滴加在QCM-D金片表面，旋涂，1-2min后在涂覆有木质素酚的QCM-D金片表面滴加木质素酚的溶液，旋涂，干燥，得到木质素酚膜。现有的铺膜方式，需要预铺一层合成高分子的膜，然后在合成高分子的膜上铺木质素的膜，而预铺合成高分子的膜前，需要对金片采用酸或碱及双氧水前处理，会对金片的光洁度有影响，并对金片造成损伤，导致金片循环利用的次数降低。并且，现有技术中采用木质素直接配制溶液，在溶解木质素的过程中需要复杂的程序，并且会损失一部分不溶解的木质素，铺膜时有效的仅是木质素中能溶解的低分子量的部分，在整个木质素含量占比较低，低于50％甚至低于30％，损失大量木质素并影响铺膜效果。本专利技术的用于木质素酚的铺膜方法，木质素酚中含有大量的羟基(17-30wt％)，其中酚羟基含量为8-17wt％，在有机溶剂中能够完全溶解；并且由于木质素酚中的大量羟基结构，能够与金属配位形成螯合物，提高木质素酚与金片的结合，并且使木质素酚分布匀整。优选的，将木质素酚溶解于有机溶剂中得到木质素酚的溶液，优选离心收集上清液，除去溶液中可能含有的肉眼观察不到的颗粒物质，进一步保证铺膜的均匀性。优选的，有机溶剂包括丙酮、乙醇、四氢呋喃和二甲基亚砜中的任一种，优选为丙酮。本专利技术采用的木质素酚能够完全溶解于上述有机溶剂，可用于铺膜。综合在涂膜过程中，溶解有木质素酚的溶液中，溶剂的挥发性和挥发速度，配合旋涂过程中的参数，以及挥发出的有机溶剂对旋涂仪的腐蚀性等，优选丙酮。优选的，木质素酚的溶液的浓度为5-15mg/mL。更优选的，木质素酚的溶液的浓度为8-12mg/mL。进一步优选的，木质素酚的溶液的浓度为10mg/mL。优选的，在酸催化下，将木质素与酚类化合物混合进行反应，得到木质素酚。其中，酚类化合物包括对甲基苯酚、间苯二酚、邻苯三酚中的任一种或多种，采用其中任一种时，分别对应得到的木质素酚为木质素对甲酚、木质素间苯二酚和木质素邻苯三酚中的任一种。其中，木质素酚优选为从植物中提取得到的木质素制备得到的木质素酚。植物包括阔叶木如杨木、桉木，针叶材如马尾松、杉木；禾草类为麦草、竹子等。更优选的，木质素酚为马尾松木质素酚。木质素酚的制备方法为：采用苯和乙醇的混合溶剂(v/v＝2:1)对木质纤维原料抽提，气干得到固体粉末，在酸催化下，将固体粉末与对甲基苯酚或间苯二酚或邻苯三酚混合反应，分离得到木质素酚。优选的，木质素酚的制备方法包括如下步骤：a)取木质纤维原料，粉碎过筛，取40-80目物料，经苯和乙醇的混合溶剂抽提6-24h以后，气干得到固体粉末；b)取步骤a)中得到的固体粉末，加入对甲基苯酚充分浸泡，加入硫酸在常温常压下搅拌反应，离心分层，收集有机相，经乙醚-丙酮-乙醚精制，收集乙醚溶剂中的不溶物质得到木质素酚。或者，当制备木质素间苯二酚和木质素邻苯三酚时，由于原料间苯二酚和邻苯三酚是固体，在步骤b)中，取步骤a)中得到的固体粉末，用丙酮溶解间苯二酚或邻苯三酚，均匀浸泡a)步骤处理的固体粉末后室温下气干充分挥发掉丙酮溶剂，加入硫酸在常温常压下搅拌反应，加入苯酚，离心分层，收集有机相，经乙醚-丙酮-乙醚精制，收集乙醚溶剂中的不溶物质得到木质素酚。间苯二酚和邻苯三酚按照原料中木质素含量按反应摩尔比计算加入量。通常酚类化合物按照木质素基本结构单元的3倍左右摩尔量加入，如木质素的一个C9基本结构单元的分子量，针叶材为200，阔叶材及禾草类为230，据此计算酚类化合物的用量。优选的，离心收集上清液中，离心的条件包括：于5-10℃条件下，于3000-4000rpm转速离心5-15min。更优选的，离心的条件包括：于5℃条件下，于3500rpm转速离心5min。优选的，将QCM-D金片预处理后进行旋涂。更优选的，预处理的方法包括：将QCM-D金片用乙醇浸泡清洗后，水洗、吹干，然后进行UV清洗。将清洗过的QCM-D金片于匀胶旋涂仪上离心处理。离心处理的条件包括：2000-4000rpm转速下离心15-45s。本专利技术采用乙醇浸泡清洗金片，无需采用腐蚀性的溶剂，对金片无伤害，金片的循环利用次数大大提高，在实际操作中，只要无人为的划痕，原则上金片可无限循环利用。并且，本专利技术的木质素酚由于大量羟基结构的存在，能够充分结合于金片表面，无需腐蚀性预处理。优选的，在QCM-D金片表面滴加0.1-0.2mL木质素酚的溶液。更优选的，在QCM-D金片表面滴加0.12-0.18mL木质素酚的溶液。优选的，滴加木质素酚的溶液后，静置1-2min进行旋涂。更优选的，滴加木质素酚的溶液后，静置1.2-1.8min进行旋涂。进一步优选的，滴加木质素酚的溶液后，静置1.5min进行旋涂。优选的，干燥的条件包括：于30-40℃条件下，真空干燥18-30h。更优选的，干燥的条件包括：于32-38℃条件下，真空干燥22-26h。进一步优选的，干燥的条件包括：于35℃条件下，真空干燥24h。优选的，旋涂的条件包括：旋涂速度为300-5000r/min。更优选的，旋涂包括第一旋涂阶段和第二旋涂阶段，第一旋涂阶段的旋涂速度为300-800r/min，第二旋涂阶段的旋涂速度为3000-4000r/min。进一步优选的，第一旋涂阶段的旋涂时间为3-6s，第二旋涂阶段的旋涂时间为54-57s。在这一旋涂条件下，配合特定溶剂如丙酮的挥发速度，避免挥发过快或过慢，保证得到的膜表面匀整。本专利技术还提供了一种采用上述铺膜方法制得的木质素酚膜，木质素酚膜表面匀整，完全铺满QCM-D金片。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：(1)本专利技术的铺膜方法，对铺膜后的QCM-D金片进行检测，未检测到金的信号，说明了本专利技术的铺膜方法，能够保证木质素酚完全铺满QCM-D金片；(2)本专利技术的铺膜方法得到的膜，孔隙大且分布均匀；(3)本专利技术的铺膜方法，操作简单，可重复性好，制得的木质素酚膜表面匀整。附图说明为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于木质素酚的铺膜方法，其特征在于，包括如下步骤：将木质素酚的溶液滴加在QCM‑D金片表面，旋涂，1‑2min后在涂覆有木质素酚的QCM‑D金片表面滴加木质素酚的溶液，旋涂，干燥，得到木质素酚膜。

【技术特征摘要】
1.一种用于木质素酚的铺膜方法，其特征在于，包括如下步骤：将木质素酚的溶液滴加在QCM-D金片表面，旋涂，1-2min后在涂覆有木质素酚的QCM-D金片表面滴加木质素酚的溶液，旋涂，干燥，得到木质素酚膜。2.根据权利要求1所述的用于木质素酚的铺膜方法，其特征在于，将木质素酚溶解于有机溶剂中得到所述木质素酚的溶液；优选的，所述木质素酚的溶液的制备方法包括：将木质素酚溶解于有机溶剂中，离心收集上清液即为所述木质素酚的丙酮溶液；优选的，所述有机溶剂包括丙酮、乙醇、四氢呋喃和二甲基亚砜中的任一种；更优选的，所述有机溶剂为丙酮。3.根据权利要求1所述的用于木质素酚的铺膜方法，其特征在于，所述木质素酚的溶液的浓度为5-15mg/mL；优选的，所述木质素酚的溶液的浓度为8-12mg/mL；更优选的，所述木质素酚的溶液的浓度为10mg/mL。4.根据权利要求1所述的用于木质素酚的铺膜方法，其特征在于，在酸催化下，将木质素与酚类化合物混合进行反应，得到所述木质素酚；优选的，所述酚类化合物包括对甲基苯酚、间苯二酚、邻苯三酚中的任一种或多种；优选的，所述木质素酚包括杨木木质素酚和马尾松木质素酚中的任一种或两种；优选的，所述木质素酚为马尾松木质素酚。5.根据权利要求2所述的用于木质素酚的铺膜方法，其特征在于，所述离心收集上清液中，离心的条件包括：于5-10℃条件下，于3000-4000rpm转速离心5-15min；优选的，所述离心收集上清液中，离心的条件包括：于5℃条件下，于3500rpm转速离心5min。6.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：任浩，冯璋，徐栋梁，翟华敏，
申请(专利权)人：南京林业大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32