CN102432377A - 用于保鲜的纳米硒/剑麻碳纤维复合材料的水热合成方法 - Google Patents

用于保鲜的纳米硒/剑麻碳纤维复合材料的水热合成方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于保鲜的纳米硒/剑麻碳纤维复合材料的水热合成法。称取0.15~0.5g在600~1000℃下碳化得到的剑麻碳纤维、0.005~0.015gSeO2、35~40ml蒸馏水和0.1~0.4ml水合肼(质量分数:85%)置于50ml的内衬为聚四氟乙烯的不锈钢反应釜中,放入烘箱加热至80~180℃,平均升温速率约为8.3℃/min,保温8~24小时,然后在空气中自然冷却至室温。将过滤后的产物用无水乙醇和二次蒸馏水先后冲洗后,干燥。本发明设备简单,操作方便。保鲜效果与市场购置的保鲜液及蒸馏水比较,均具有明显的延长花期的作用,冬季时,比市售营养液及单纯蒸馏水分别延长14天和25天花期;在夏季,比市售营养液及单纯蒸馏水分别延长6天和15天花期。

Description

用于保鲜的纳米硒/剑麻碳纤维复合材料的水热合成方法
技术领域
本发明涉及一种用水热合成方法制备具有明显保鲜作用的纳米硒/剑麻碳纤维复合物的方法。
背景技术
剑麻碳纤维是剑麻纤维经高温热解后的产物。剑麻碳纤维中含有钾、硅、钙、镁、铜、银等丰富的营养元素,可为切鲜花提供丰富的营养成分。经过活化之后的剑麻炭纤维,其比表面积可达1200m2/g,远远大于一般的椰壳、竹炭以及其它常用基质的活性碳,因而具有优异的吸附和催化性能,对水质中多种有害染料、重金属离子和病菌具有吸附、降解作用。故剑麻碳本身对切鲜花具有优良的保鲜功效。硒是构成植物体内硒蛋白、硒核酸、硒多糖等生物大分子和硒代半胱氨酸、硒代蛋氨酸等生物小分子不可缺少的成分。另外,谷胱甘肽过氧化物酶和硫氧蛋白还原酶,是两种主要含硒的抗氧化作用酶,硒元素是谷胱甘肽过氧化物酶系(GSH-Px)的组成成分,GSH-Px参与动植物体内的氧化还原反应,清除脂质过氧化物等自由基,减少对生物膜等造成的机体过氧化损伤。纳米硒对碳中心自由基,单个氧自由基,超氧阴离子自由基这三种自由基具有很好的清除能力。所以,硒既是植物不可或缺的营养元素,也是一种极为重要的抗氧化保鲜剂。本发明的目的在于结合剑麻炭纤维和纳米硒各自的保鲜优势,用水热法一步合成具有优良保鲜作用的纳米硒/剑麻碳纤维复合材料。
发明内容
本发明的目的在于以剑麻碳纤维为载体,利用其发达的中、微孔结构吸附纳米硒,从而形成一种具有“胶囊效应”的保鲜复合材料。这种保鲜复合材料在植物保鲜中可以缓慢释放硒素,调节复合材料中硒的浓度,达到理想的保鲜效果。
具体步骤为:
(1)用质量浓度为5%的NaOH水溶液将剑麻纤维浸泡24小时,除去其中的果胶等杂质,然后用水冲洗至中性,再用质量浓度为5%的磷酸氢二铵水溶液浸渍24小时,捞出、晾干;
(2)称取3~6g步骤(1)制得的产物放置于气氛炉中,并在氮气的保护下于600~1000℃下进行碳化40~60分钟,冷却后即得具有多孔结构的剑麻碳纤维;
(3)将0.15~0.5g步骤(2)制得的剑麻碳纤维、0.005~0.5g SeO2、35~40ml蒸馏水和0.1~0.4ml质量分数为85%的水合肼添加于50ml的内衬为聚四氟乙烯的不锈钢高压反应釜中;将反应釜放入烘箱加热至80~180℃,升温速率约为8.3℃/min,保温8~24小时,然后在空气中自然冷却至室温;
(4)将步骤(3)制得的产物抽滤,先后用无水乙醇、蒸馏水冲洗除去产物中可能残留的离子,然后在100℃烘箱中进行干燥24小时,即可得到纳米硒/剑麻碳纤维复合材料。
三、保鲜实验:
取直径为6~8cm,高10~15cm的圆柱形花瓶,先在瓶中装入250~300ml蒸馏水,然后加入0.015~0.030g纳米硒/剑麻碳纤维复合物,最后将2~4枝大小和生长状况一致的新鲜的鲜切花插入瓶中,同时分别以蒸馏水及滴入市售鲜花营养液的蒸馏水作为对照,其中,鲜花营养液的加入量按照说明书要求加入。
本发明设备简单,操作方便;其保鲜效果与市场购置的保鲜液及蒸馏水比较,均具有明显的延长花期的作用,冬季(平均气温8度左右)时,比市售营养液及单纯蒸馏水分别延长14天和25天花期的作用;在夏季(平均气温30度左右),比市售营养液及单纯蒸馏水分别延长6天和15天花期的作用,说明保鲜效果明显。
具体实施方式
实施例1:
(1)用质量浓度为5%的NaOH水溶液将剑麻纤维浸泡24小时,除去其中的果胶等杂质,然后用水冲洗至中性,再用质量浓度为5%的磷酸氢二铵水溶液浸渍24小时,捞出、晾干;
(2)称取6g步骤(1)制得的产物放置于气氛炉中,并在氮气的保护下于1000℃下进行碳化60分钟,冷却后即得具有多孔结构的剑麻碳纤维;
(3)将0.5g步骤(2)制得的剑麻碳纤维、0.015g SeO2、35ml二次蒸馏水和0.2ml质量分数为85%的水合肼添加于50ml的内衬为聚四氟乙烯的不锈钢高压反应釜中;将反应釜放入烘箱加热至160℃,升温速率约为8.3℃/min,保温24小时,然后在空气中自然冷却至室温;这时反应釜中的溶液呈红色,这是由于生成了具有生物活性的红色纳米硒的缘故;
(4)将步骤(3)制得的产物抽滤,先后用无水乙醇、蒸馏水冲洗除去产物中可能残留的离子,然后在100℃烘箱中进行干燥24小时,即可得到纳米硒/剑麻碳纤维复合材料。
经过扫描电镜表征,可观察到Se形貌呈棒状或球状。
取五个直径为6cm,高12.5cm的圆柱形花瓶,在瓶子中分别装入270ml的蒸馏水,然后瓶中加入不同的保鲜剂,其中一个瓶中加入0.25g纳米硒/剑麻炭纤维复合物,三个分别加入3滴GREEN(36ml装)、FLOWER FOOD(38ml装)或花神(广东湛江市南油化工冶金研究所研制)的花卉营养液,一个什么都不加,然后将2枝大小和生长状况一致的新鲜的鲜切花分别插入五个瓶中。保鲜实验表明,冬季(平均气温8度左右)时,由270ml蒸馏水和0.25g纳米硒/剑麻碳纤维配置的培养液,其保鲜效果与市场购置的GREEN保鲜液比较(三种营养液中保鲜时间最长),具有延长14天花期的作用;与单纯蒸馏水比较,具有延长25天花期的作用。在夏季(平均气温30度左右),由270ml蒸馏水和0.25g纳米硒/剑麻碳纤维配置的培养液保鲜效果与市场购置的GREEN营养液比较,花期可以相对延长6天左右,与单纯蒸馏水比较,花期延长15天左右。保鲜效果明显。

Claims (1)

1.一种纳米硒/剑麻碳纤维复合材料的水热合成方法,其特征在于具体步骤为:
(1)用质量浓度为5%的NaOH水溶液将剑麻纤维浸泡24小时,然后用水冲洗至中性,再用质量浓度为5%的磷酸氢二铵水溶液浸渍24小时,捞出、晾干;
(2)称取3~6g步骤(1)制得的产物放置于气氛炉中,并在氮气的保护下于600~1000℃下进行碳化40~60分钟,冷却后即得剑麻碳纤维;
(3)将0.15-0.5g步骤(2)制得的剑麻碳纤维、0.005~0.5g SeO2、35~40ml蒸馏水和0.1~0.4ml质量分数为85%的水合肼添加于50m1的内衬为聚四氟乙烯的不锈钢高压反应釜中;将反应釜放入烘箱加热至80~180℃,升温速率约为8.3℃/min,保温8~24小时,然后在空气中自然冷却至室温;
(4)将步骤(3)制得的产物抽滤,先后用无水乙醇、蒸馏水冲洗,然后在100℃烘箱中进行干燥24小时,即可得到纳米硒/剑麻碳纤维复合材料。
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