本發(fā)明涉及維素納米晶體制備，具體涉及一種從百香果皮廢棄物中提取纖維素納米晶體的方法。

背景技術(shù)：

1、百香果在全球都有種植，尤其是美洲泛熱帶地區(qū)的百香果產(chǎn)量高、種類多。雖然百香果果肉的商業(yè)化程度很高，但很少有研究關(guān)注百香果果皮等副產(chǎn)品的利用。研究表明，百香果果皮占果實(shí)總重量的50％至60％，含有許多有用的化合物，如纖維素、果膠、生物炭和酚類化合物等。

2、經(jīng)過酸水解后，纖維素中的無定形區(qū)可被去除，從而形成了具有納米尺寸和高結(jié)晶度的棒狀結(jié)構(gòu)的纖維素納米晶體(cnc)。cnc具有優(yōu)異的理化特性，如高表面體積比、高機(jī)械強(qiáng)度、易表面改性、生物可降解性和生物相容性等，這使其在遞送藥物、增強(qiáng)復(fù)合材料的性能、提高皮克林乳液穩(wěn)定性、合成納米材料等方面都具有非常廣闊的應(yīng)用前景。

3、基于上述內(nèi)容，如何從百香果皮中提取到滿足使用需求的纖維素納米晶體是目前亟待解決的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種從百香果皮廢棄物中提取纖維素納米晶體的方法，解決了背景技術(shù)中提到的問題。

2、為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：

3、一種從百香果皮廢棄物中提取纖維素納米晶體的方法，包括如下步驟：

4、s1、獲取純纖維素粉：

5、s1.1、對不帶有內(nèi)容物的百香果皮進(jìn)行預(yù)處理，得到百香果皮粉；

6、s1.2、去除百香果皮粉中的水溶性物質(zhì)；

7、s1.3、一次去除百香果皮粉中的雜質(zhì)，雜質(zhì)包括木質(zhì)素、半纖維；

8、s1.4、二次去除百香果皮粉中的所述雜質(zhì)，得到純纖維素粉；

9、s2、制備纖維素納米晶體：

10、s2.1、通過硫酸溶液水解s1.4制備的純纖維素粉；

11、s2.2、向水解液中加入冷凝水，除去水解后純纖維素粉中的殘留硫酸；

12、s2.3、對水解后純纖維素粉進(jìn)行透析-離心-凍干處理，得到纖維素納米晶體。

13、進(jìn)一步的，在s2.1中，硫酸溶液的硫酸濃度為61％，純纖維素粉的放入比例為1：20(w/v)。

14、進(jìn)一步的，在s2.1中，硫酸溶液的水解溫度為55℃。

15、進(jìn)一步的，在s2.1中，水解時(shí)間為2h。

16、進(jìn)一步的，所述s1.1的具體步驟為：

17、取去掉內(nèi)容物的百香果皮泡入水中清洗，再切成小塊；

18、將小塊百香果皮置于65℃烘箱中烘干48h，得到百香果干皮；

19、將百香果干皮使用粉碎機(jī)磨碎后過100目篩，得到百香果皮粉。

20、進(jìn)一步的，所述s1.2的具體步驟為：

21、將百香果皮粉按照1：20(w/v)的比例放入80℃水中加熱，以去除百香果皮粉的水溶性物質(zhì)；

22、加熱完畢后，將百香果皮粉過濾后65℃烘干。

23、進(jìn)一步的，所述s1.3的具體步驟為：

24、將烘干后的香果皮粉按照1：10(w/v)的比例與10％(w/v)氫氧化鈉溶液混合，80℃水浴4h，以一次除去香果皮粉中的雜質(zhì)；

25、對香果皮粉進(jìn)行4-5次過濾洗滌后65℃烘干。

26、進(jìn)一步的，所述s1.4的具體步驟為：

27、香果皮粉按照1：10(w/v)的比例與7.5％(w/v)亞氯酸鈉溶液混合，75℃下水浴3h，以進(jìn)行二次除雜；

28、過濾洗滌香果皮粉到中性ph值，65℃烘干，即可得到純纖維素粉。

29、進(jìn)一步的，所述s2.2的具體步驟為：向水解液中加入10倍4℃冷凝水結(jié)束反應(yīng)，4℃，1000×g離心20min除去水解后純纖維素粉中的殘留硫酸。

30、進(jìn)一步的，所述s2.3的具體步驟為：

31、水解后純纖維素粉放入6000-8000da透析袋中透析3d，以除去水解后純纖維素粉中剩余小分子雜質(zhì)；

32、收集透析袋內(nèi)液體再次4℃，1000×g離心15min取上清液；

33、上清液凍干48h后得到纖維素納米晶體。

34、本發(fā)明提供了一種從百香果皮廢棄物中提取纖維素納米晶體的方法。與現(xiàn)有技術(shù)相比，具備以下有益效果：

35、1、給出了產(chǎn)率最高的硫酸濃度、水解溫度及水解時(shí)間條件，可獲得最高產(chǎn)率為36.27％±0.18％；

36、2、香果皮是良好的纖維素來源，可以作為生產(chǎn)制備cnc的原料，具有納米結(jié)構(gòu)、高長徑比、高純度、高結(jié)晶度等優(yōu)點(diǎn)，有利于在增強(qiáng)復(fù)合材料性能、納米材料修飾合成等領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。

技術(shù)特征：

1.一種從百香果皮廢棄物中提取纖維素納米晶體的方法，其特征在于，包括如下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種從百香果皮廢棄物中提取纖維素納米晶體的方法，其特征在于：在s2.1中，硫酸溶液的硫酸濃度為61％，純纖維素粉的放入比例為1：20(w/v)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種從百香果皮廢棄物中提取纖維素納米晶體的方法，其特征在于：在s2.1中，硫酸溶液的水解溫度為55℃。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種從百香果皮廢棄物中提取纖維素納米晶體的方法，其特征在于：在s2.1中，水解時(shí)間為2h。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種從百香果皮廢棄物中提取纖維素納米晶體的方法，其特征在于：所述s1.1的具體步驟為：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種從百香果皮廢棄物中提取纖維素納米晶體的方法，其特征在于：所述s1.2的具體步驟為：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種從百香果皮廢棄物中提取纖維素納米晶體的方法，其特征在于：所述s1.3的具體步驟為：

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種從百香果皮廢棄物中提取纖維素納米晶體的方法，其特征在于：所述s1.4的具體步驟為：

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種從百香果皮廢棄物中提取纖維素納米晶體的方法，其特征在于：所述s2.2的具體步驟為：向水解液中加入10倍4℃冷凝水結(jié)束反應(yīng)，4℃，1000×g離心20min除去水解后純纖維素粉中的殘留硫酸。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種從百香果皮廢棄物中提取纖維素納米晶體的方法，其特征在于：所述s2.3的具體步驟為：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供一種從百香果皮廢棄物中提取纖維素納米晶體的方法，包括S1、獲取純纖維素粉：S1.1、對不帶有內(nèi)容物的百香果皮進(jìn)行預(yù)處理，得到百香果皮粉；S1.2、去除百香果皮粉中的水溶性物質(zhì)；S1.3、一次去除百香果皮粉中的雜質(zhì)，雜質(zhì)包括木質(zhì)素、半纖維；S1.4、二次去除百香果皮粉中的所述雜質(zhì)，得到純纖維素粉；S2、制備纖維素納米晶體：S2.1、通過硫酸溶液水解S1.4制備的純纖維素粉；S2.2、向水解液中加入冷凝水，除去水解后純纖維素粉中的殘留硫酸；S2.3、對水解后純纖維素粉進(jìn)行透析?離心?凍干處理，得到纖維素納米晶體；本發(fā)明給出了從香果皮制備CNC的方法，并且產(chǎn)率高，化學(xué)結(jié)構(gòu)滿足使用需求。

技術(shù)研發(fā)人員：張萬剛,范寶瑩,邢路娟,鄭乾坤,黃燕,倪來學(xué)
受保護(hù)的技術(shù)使用者：南京農(nóng)業(yè)大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/4/24