一种酚化木质素基O/W型Pickering乳液及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种酚化木质素基O/W型Pickering乳液及其制备方法和应用，属于微纳米功能乳液的制备及应用领域。本发明专利技术利用酚类物质在低温条件下对木质素进行酚化，得到酚化木质素；然后通过碱溶酸析法将所述酚化木质素制备成酚化木质素颗粒分散液；再以所述酚化木质素颗粒分散液为水相，有机溶剂为油相，按配比将水相和油相混合，均质，得到酚化木质素基O/W型Pickering乳液。本发明专利技术采用酚类物质改性木质素，通过增加酚羟基含量来提升木质素的抗紫外能力，使酚化木质素基颗粒制备的Pickering乳液对光敏性药物的保护作用更强。并且，本发明专利技术采用酚类物质改性木质素使木质素亲水性增加，从而增加了木质素颗粒在水油界面的稳定性，延缓了Pickering乳液的破乳时间，达到缓释药物的效果。到缓释药物的效果。到缓释药物的效果。

【技术实现步骤摘要】
一种酚化木质素基O/W型Pickering乳液及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于微纳米功能乳液的制备及应用
，具体涉及一种酚化木质素基O/W型Pickering乳液及其制备方法和应用，特别是在农药缓释和保护方面的应用。

技术介绍

[0002]据联合国人口司估计，到2050年，地球上的人口将激增至97亿，这将给粮食和其他农产品带来巨大压力。农用化学品特别是农药在提高农业生产效率方面起着至关重要的作用。每年都会使用海量的农用化学品，但是其真实的利用效率却非常低，迫使农民过度使用这些化学品，进一步加剧了资源浪费和环境污染。阿维菌素(AVM)作为一种重要的农业杀虫剂和杀螨剂，在环境中不稳定且易光解，添加稳定剂(如紫外线吸收剂、抗氧化剂)或使用微纳米胶囊来保护农药免受光解和氧化是常用的策略。然而，大多数稳定剂和封装壁材相对昂贵，不够环保，导致成本增加和环境污染。此外，传统的纳米微胶囊农药的释放行为很难按照实际应用需求进行调控。因此，利用绿色、廉价的材料，制定有效的农药稳定策略，控制农药的适当释放是十分必要的。
[0003]木质素是木质纤维素生物质的三大主要成分之一，是仅次于纤维素的第二大可再生资源。木质素是唯一可以从陆生植物中大量提取的天然芳香原料，具有丰富、普遍、易获取、环境友好等优点，在制备高价值化学品和先进材料方面具有巨大的潜力。然而，目前的工业生产过程忽视了木质素的潜力。木质素作为纸浆和造纸工业的副产品年产量超过5000万吨，随着生物炼制技术的发展，预计这一数量在不久的将来将翻一番，但是只有不到5％的工业木质素被用作生产增值产品，其余大多数被作为低质量燃料燃烧或直接作为污染物排放。
[0004]木质素独特的芳香结构和各种官能团，如酚羟基、脂肪羟基和醛基，赋予木质素多种吸引人的特性，如两亲性、抗紫外线和抗氧化功能。利用木质素颗粒制备Pickering可以用于敏感化学品的包封和控释。与传统的表面活性剂乳液相比，由固体颗粒稳定的Pickering乳液通常具有更高的抗聚结性能。但是木质素的不均匀性高，表面活性差，抗紫外线性能不理想，严重阻碍了木质素基Pickering乳液在抗光解类药物方面的应用。目前，关于Pickering乳液载药的研究主要集中在提升壁材厚度上，以解决乳液稳定性差、易破乳等问题，例如现有技术公开了通过加入交联剂引发乳液界面的交联反应从而增加Pickering乳液的稳定性的方法；并且为了进一步增加囊壁的致密程度达到延缓药物释放的作用，现有技术还公开了将木质素进行胺化从而加强木质素与交联剂的反应增加壁材厚度的方法。这些技术虽然能够有效地缓释目标药物，但是也不可避免的使用到了非环保型的有毒试剂例如甲醛等，且并没有就AVM这类易光解药物的提供进一步的有针对性的保护方案。因此，通过对木质素进行改性以提高其抗紫外性能具有十分重要的意义。

技术实现思路

[0005]针对上述现有技术存在的问题或缺陷，本专利技术的目的在于提供一种酚化木质素基
O/W型Pickering乳液及其制备方法和应用。本专利技术通过对碱木质素进行酚化改性从而增加木质素对光敏感类药物的保护，解决或至少部分解决现有技术中存在的上述技术缺陷。
[0006]为了实现本专利技术的上述其中一个目的，本专利技术采用的技术方案如下：
[0007]一种酚化木质素基O/W型Pickering乳液的制备方法，所述方法具体包括如下步骤：
[0008]利用酚类物质在低温条件下对碱木质素进行酚化，得到酚化木质素；然后通过碱溶酸析法将所述酚化木质素制备成酚化木质素颗粒分散液；再以所述酚化木质素颗粒分散液为水相，有机溶剂为油相，按配比将水相和油相混合，均质，得到所述的酚化木质素基O/W型Pickering乳液。
[0009]进一步地，上述技术方案，所述的酚类物质可包括苯酚、邻苯二酚、邻苯三酚等中的至少一种。
[0010]进一步地，上述技术方案中，所述的碱木质素包括木浆碱木质素、竹浆碱木质素、麦草浆碱木质素、芦苇浆碱木质素、皮渣浆碱木质素、龙须草浆碱木质素、棉浆柏碱木质素等中的任意一种或多种。
[0011]更进一步地，本专利技术优选采用的碱木质素主要来源于造纸工业废水。
[0012]进一步地，上述技术方案，低温酚化条件为：50～500rpm的搅拌速度、50～90℃下反应1～4h。
[0013]进一步地，上述技术方案，所述碱溶酸析法中采用的碱可包括氢氧化钾、氢氧化钠中的至少一种。
[0014]进一步地，上述技术方案，所述碱溶酸析法中采用的酸可包括硫酸、盐酸、硝酸中的至少一种。
[0015]进一步地，上述技术方案，所述的有机溶剂可包括甲苯、环己烷、环己酮中的至少一种。
[0016]进一步地，上述技术方案，所述水相和油相的体积比优选为(1～10)：1，较优选为4：1。
[0017]进一步地，上述技术方案，所述的均质条件优选为在8000～13000rmp下乳化处理1～10min。
[0018]进一步地，上述技术方案，当所述酚类物质为苯酚时，本专利技术的酚化木质素的制备方法具体如下：
[0019]按配比将碱木质素和苯酚在40～90℃条件下充分混合后加入浓硫酸，将所得混合物充入装有回流冷凝器和磁力搅拌器的三颈烧瓶中；然后在搅拌条件下、将所述三颈烧瓶加热升温至50～90℃恒温反应1～4h；反应结束后，快速冷却，将所得产物取出，加入二恶烷，完全溶解后，离心除杂；将所得离心液滴入无水乙醚中，析出沉淀，离心，洗涤，真空干燥，得到酚化木质素Ph
‑
AL。
[0020]具体地，上述技术方案，当酚类物质为苯酚时，苯酚在作为反应原料的同时也充当了溶剂的作用，因此在反应阶段无需额外加入溶剂二恶烷。但是，后续在产物溶解阶段需引入二恶烷溶剂。
[0021]优选地，上述技术方案，所述碱木质素和苯酚的混合条件优选为50℃。
[0022]进一步地，上述技术方案，当所述酚类物质为邻苯二酚或邻苯三酚时，本专利技术的酚
化木质素的制备方法具体如下：
[0023]按配比将碱木质素、邻苯二酚或邻苯三酚、二恶烷在40～90℃条件下充分混合后加入浓硫酸，将所得混合物充入装有回流冷凝器和磁力搅拌器的三颈烧瓶中；然后在搅拌条件下、将所述三颈烧瓶加热升温至50～90℃恒温反应1～4h；反应结束后，快速冷却，将所得产物取出，离心除杂；将所得离心液滴入无水乙醚中，析出沉淀，离心，洗涤，真空干燥，得到酚化木质素Ca
‑
AL或Py
‑
AL。
[0024]优选地，上述技术方案，所述碱木质素与邻苯二酚或邻苯三酚的混合条件优选为50℃。
[0025]具体地，上述技术方案，当酚类物质为邻苯二酚或邻苯三酚时，在反应阶段需引入二恶烷作溶剂，而在后处理阶段无需再次加入二恶烷。
[0026]具体地，本专利技术上述酚化反应的目的在于将酚类物质接枝到碱木质素大分子中，从而进一步提升木质素中的酚含量。
[0027]上述酚化反应中，各原料的作用如下：所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种酚化木质素基O/W型Pickering乳液的制备方法，其特征在于：所述方法具体包括如下步骤：利用酚类物质在低温条件下对碱木质素进行酚化，得到酚化木质素；然后通过碱溶酸析法将所述酚化木质素制备成酚化木质素颗粒分散液；再以所述酚化木质素颗粒分散液为水相，有机溶剂为油相，按配比将水相和油相混合，均质，得到所述的酚化木质素基O/W型Pickering乳液。2.根据权利要求1所述的酚化木质素基O/W型Pickering乳液的制备方法，其特征在于：所述的酚类物质包括苯酚、邻苯二酚、邻苯三酚中的至少一种。3.根据权利要求1所述的酚化木质素基O/W型Pickering乳液的制备方法，其特征在于：所述低温酚化条件为：50～500rpm的搅拌速度、50～90℃下反应1～4h。4.根据权利要求1所述的酚化木质素基O/W型Pickering乳液的制备方法，其特征在于：所述的有机溶剂包括甲苯、环己烷、环己酮中的至少一种。5.根据权利要求1所述的酚化木质素基O/W型Pickering乳液的制备方法，其特征在于：所述的均质条件为在8000～13000rmp下乳化处理1～10min。6.根据权利要求1所述的酚化木质素基O/W型Pickering乳液的制备方法，其特征在于：当所述酚类物质为苯酚时，所述酚化木质素的制备方法具体如下：按配比将碱木质素和苯酚在40～90℃条件下充分混合后加入浓硫酸，将所得混合物充入装有回流冷凝器和磁力搅拌器的三颈烧瓶中；...

【专利技术属性】
技术研发人员：王洪亮，于晓娜，
申请(专利权)人：中国农业大学，
类型：发明
国别省市：