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一种利用秸秆制备可自组装形成结构色的纤维素纳米晶体的方法技术

技术编号:42784840 阅读:33 留言:0更新日期:2024-09-21 00:44
本发明专利技术属于制备纤维素纳米晶体领域,提供了一种利用秸秆制备可自组装形成结构色的纤维素纳米晶体的方法。该方法首先基于碱法脱除木质素,对秸秆进行预处理,得到纤维素;然后将所得纤维素通过酸法水解,制备得到可自组装形成结构色的纤维素纳米晶体。该方法首先通过碱法对秸秆进行预处理得到高纯度的纤维素,再通过调节酸水解纤维素的时间,使得所制备的纤维素纳米晶体具有可满足自组装的结构,从而实现纤维素纳米晶体的自组装,首次实现了从秸秆出发,制备得到可自组装成结构色的秸秆纤维素纳米晶体。此外,以农业废弃物秸秆为原料进行制备,可提高秸秆的利用率,取代传统经济作物为原料制备纤维素纳米晶体,成为更经济、环保的策略。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于制备纤维素纳米晶体领域,涉及一种利用秸秆制备可自组装形成结构色的纤维素纳米晶体的方法


技术介绍

1、自然界中最常见的颜色类型分为化学色和物理色。化学色主要来源于染料和颜料,而结构色是一种物理生色方式:当光经过周期性排列的微纳米结构时发生的干涉、折射、反射等从而产生的颜色。其具有高亮度、高饱和度、不褪色、无化学毒性等特点,展现出了取代合成染料和重金属颜料的巨大潜力。

2、纤维素纳米晶体(cnc)是由天然纤维素高分子制备而成,具有诸多突出优势,如储量丰富、绿色环保、低成本、无毒害、生物相容、可降解和可再生等。此外,当cnc的浓度超过临界值时,它们会自组装形成手型胆甾型液晶相。这种特殊结构能够被固定在基于cnc的材料中,并通过与光的相互作用呈现出绚丽的彩虹色。基于这种独特的光学特性,人们已经研发出了许多性能优异的结构色材料,广泛应用于彩色涂料、可视化传感与刺激响应材料、信息加密与安全防伪、手性模板等领域。然而,目前制备可自组装形成结构色cnc的原料主要来源于棉短绒、木材,这些材料在人类生产生活中具有重要价值。因此,寻找更廉价、资源更丰本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种利用秸秆制备可自组装形成结构色的纤维素纳米晶体的方法,其特征在于主要包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述方法,其特征在于:步骤(1)中所述秸秆,选择包括小麦秸秆、玉米秸秆、水稻秸秆、大麦秸秆、棉花秸秆、油菜秸秆、大豆秸秆、甘蔗秸秆、荞麦秸秆其中任意一种或多种。

3.根据权利要求1所述方法,其特征在于:步骤(1)中所述基于碱法脱除木质素,对秸秆进行预处理,是将秸秆浸泡于含氯化合物溶液/含硫化合物溶液/过氧化物溶液或上述混合液中进行脱除木质素处理,然后再浸泡于强碱氢氧化合物溶液中进行脱除半纤维素处理。

4.根据权利要求3所述方法,其特征在于:所述...

【技术特征摘要】

1.一种利用秸秆制备可自组装形成结构色的纤维素纳米晶体的方法,其特征在于主要包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述方法,其特征在于:步骤(1)中所述秸秆,选择包括小麦秸秆、玉米秸秆、水稻秸秆、大麦秸秆、棉花秸秆、油菜秸秆、大豆秸秆、甘蔗秸秆、荞麦秸秆其中任意一种或多种。

3.根据权利要求1所述方法,其特征在于:步骤(1)中所述基于碱法脱除木质素,对秸秆进行预处理,是将秸秆浸泡于含氯化合物溶液/含硫化合物溶液/过氧化物溶液或上述混合液中进行脱除木质素处理,然后再浸泡于强碱氢氧化合物溶液中进行脱除半纤维素处理。

4.根据权利要求3所述方法,其特征在于:所述含氯化合物溶液,选择包括次氯酸钠、次氯酸钾、次氯酸钙、亚氯酸钠、亚氯酸钾、亚氯酸、亚氯酸镁、亚氯酸钙、亚氯酸钡、次氯酸、二氧化氯、氯酸、氯酸钠、氯酸钾、氯酸钙、高氯酸钠、高氯酸钙、高氯酸钾、氯化铵其中任意一种或多种作为溶质所配置得到的溶液。

5.根据权利要求3所述方法,其特征在于:所述含硫化合物溶液,选择包括亚硫酸、亚硫酸钠、亚硫酸钾、亚硫酸钙、无水亚硫酸钠、低亚硫酸钠、偏重亚硫酸钠、过硫酸氢钾其中任意一种或多种作为溶质所配置得到的溶液。<...

【专利技术属性】
技术研发人员:宋飞李鑫军王芳王玉忠
申请(专利权)人:四川大学
类型:发明
国别省市:

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