CN105123758A - 一种纳米竹醋的制备方法及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种纳米竹醋的制备方法及其应用，属于竹业深加工技术领域，是以工业收集到的竹醋液与纳米碳材料为主要原料，将竹醋液经超滤、纳滤、浓缩后，再加入纳米碳材料进行超声加载，即得纳米竹醋成品。竹醋中的有效成分具有良好的抗菌作用及植物激素样作用，本发明利用纳米碳材料的表面效应及其良好的细胞相容性、低毒性，将竹醋有效成分加载到纳米碳材料上，使其更易进入植物和病原微生物细胞内，达到增效的作用，所得纳米竹醋具有良好的消毒作用及促进植物生长发育的作用，可直接或经稀释后作为消毒剂或植物生长调节剂使用。
Description
技术领域
本发明属于竹业深加工技术领域，具体涉及一种纳米竹醋的制备方法及其应用。
背景技术
竹醋液是竹材在热解或干馏过程中产生的烟气经冷凝收集得到的具有多种化学成分的棕褐色液体。随着我国竹炭产业的发展，竹醋产业也应运而生。据保守估计，我国目前竹醋年产量约为2万吨。竹醋液在有机农业中可作为有机农药〔杀菌剂、杀虫剂、除草剂〕及肥料、土壤改良剂使用，在工业中用于除硫、除臭、水环境净化等领域，在食品饮料加工领域可作为抑菌剂、防腐剂和保鲜剂使用，在日化领域可以作为增效剂和抑菌剂使用，在医药领域可作为增效剂、防腐剂及功能性添加剂使用，但目前我国尚未见到消字号的竹醋类产品上市。
此外，市面上的竹醋液多是将自然收集的竹醋原液经静置或蒸馏处理而得，产品质量不一，色泽较深，焦油味较重，从而限制了其用途，这也打击了竹炭企业收集竹醋液的积极性，致使部分竹醋液以废气的形式直接排进空气中，对环境造成一定污染。竹醋的有效杀菌成分主要为低分子有机酸，而焦油和有味物质多为大分子物质，本发明采用现代膜分离技术对工业收集的竹醋液进行脱色、去味，并对有效成分进行富集，再加入适量纳米碳材料，经超声波处理，对竹醋有效成分进行加载，制备出一种新型纳米竹醋产品。
发明内容
本发明的目的在于提供一种纳米竹醋的制备方法及其应用，是采用现代膜分离技术对工业收集的竹醋液进行纯化、富集，再利用纳米技术将其加载到纳米材料上，制备出一种新型纳米竹醋产品。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种纳米竹醋的制备方法，是以工业收集到的竹醋液与纳米碳材料为主要原料，将竹醋液经10nm超滤膜超滤，截留分子量在500以上的焦油等大分子物质后，再利用孔径为1nm的纳滤膜进行纳滤，截留分子量在150-500的有机酸，所得滤液浓缩至原竹醋液体积的1/5-1/10后，再加入纳米碳材料超声加载10-20min，即得纳米竹醋成品。
其中，纳米碳材料的用量按每100mL浓缩液中加1-2g为宜。
所得纳米竹醋可直接或经稀释后作为消毒剂或植物生长调节剂使用。
本发明的显著优点在于：
（1）本发明采用现代膜分离技术对工业收集的竹醋液进行脱色、去味，并对其有效成分进行富集，再利用纳米技术将其有效成分加载到纳米碳材料上，制备出一种新型纳米竹醋产品。
（2）竹醋中的有效成分具有良好的抗菌作用及植物激素样作用，本发明利用纳米碳材料的表面效应及其良好的细胞相容性、低毒性，将竹醋有效成分加载到纳米碳上，使其更易进入植物和病原微生物细胞内，达到增效的作用，使所得纳米竹醋具有良好的消毒作用及促进植物生长发育的作用，可直接或经稀释后作为消毒剂或植物生长调节剂使用。
附图说明
图1为本发明纳米竹醋的扫描发射光谱图。
具体实施方式
为了使本发明所述的内容更加便于理解，下面结合具体实施方式对本发明所述的技术方案做进一步的说明，但是本发明不仅限于此。
实施例1
一种纳米竹醋的制备方法，是将工业收集的竹醋液1000mL经10nm超滤膜超滤，以截留分子量在500以上的焦油等大分子物质后，得滤液约950mL，再利用孔径为1nm的纳滤膜进行纳滤，截留分子量在150-500的有机酸，所得滤液浓缩至约100mL后，加入1.5g纳米碳材料超声加载10min，即得约100mL纳米竹醋成品。
实施例2
一种纳米竹醋的制备方法，是将工业收集的竹醋液1000mL经10nm超滤膜超滤，以截留分子量在500以上的焦油等大分子物质后，得滤液约950mL，再利用孔径为1nm的纳滤膜进行纳滤，截留分子量在150-500的有机酸，所得滤液浓缩至约150mL后，加入1g纳米碳材料超声加载15min，即得约100mL纳米竹醋成品。
实施例3
一种纳米竹醋的制备方法，是将工业收集的竹醋液1000mL经10nm超滤膜超滤，以截留分子量在500以上的焦油等大分子物质后，得滤液约950mL，再利用孔径为1nm的纳滤膜进行纳滤，截留分子量在150-500的有机酸，所得滤液浓缩至约200mL后，加入2g纳米碳材料超声加载20min，即得约100mL纳米竹醋成品。
1.取实施例1所得纳米竹醋200μL，用水稀释至4mL，采用荧光扫描发射光谱仪从320nm至400nm每隔10nm进行扫描，其发射光谱图见图1。
如图1所示，其发射光谱的最大峰及荧光强度呈明显的激发波长依赖性，因此，本发明所得纳米竹醋具备碳点的特征。
2.将实施例1所得纳米竹醋稀释100倍后与常用的三种植物激素6-苄氨基嘌呤（6-BA）、激动素（KT）和萘乙酸（NAA）在相同条件下对金线莲进行栽培试验，2个月后考察不同试剂处理对金线莲幼苗叶片净增量、发根数及鲜重净增量的影响，结果见表1。
表1不同试剂处理对金线莲生长情况的影响
从表1结果可见，本发明纳米竹醋对植物生长发育的促进效果优于6-BA、KT、NAA，可利用其替代6-BA、KT、NAA用于植物培养。
3.将生长状况相同的4组金线莲移苗至营养土基质中进行种植，每组3株，将实施例1所得纳米竹醋稀释100、300、500倍后，分别对其中3组金线莲苗进行喷洒，每周喷洒1次，余下1组喷洒清水作为对照，3个月后考察其对所种植金线莲的全草长度、鲜重、粗蛋白含量及总糖含量的影响。
表2不同浓度的纳米竹醋对金线莲生长情况的影响
从表2结果可见，随纳米竹醋浓度的升高，对金线莲生长的促进作用增强，且所得金线莲品质更佳。
4.将实施例1所得纳米竹醋与工业收集的竹醋液、竹醋液+活性碳分别稀释10000、5000、2500、1000、500、250、100倍，考察不同浓度对常见致病菌大肠杆菌、金黄色葡萄球菌的杀菌效果，结果见表3。
表3杀菌试验结果
从表3结果可见，本发明纳米竹醋对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌均具有较好的杀灭作用；且与工业收集的竹醋液及竹醋液+活性碳相比，本发明纳米竹醋在较低浓度即可对金黄色葡萄球菌具有杀灭作用，证明其可作为消毒剂使用。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
Claims (7)
1.一种纳米竹醋的制备方法，其特征在于：以工业收集到的竹醋液与纳米碳材料为主要原料，将竹醋液经超滤、纳滤、浓缩后，再加入纳米碳材料进行超声加载，即得纳米竹醋成品。
2.根据权利要求1所述纳米竹醋的制备方法，其特征在于：超滤时所用超滤膜的孔径为10nm。
3.根据权利要求1所述纳米竹醋的制备方法，其特征在于：纳滤时所用纳滤膜的孔径为1nm。
4.根据权利要求1所述纳米竹醋的制备方法，其特征在于：所述浓缩是将纳滤后的滤液浓缩至原竹醋液体积的1/5-1/10。
5.根据权利要求1所述纳米竹醋的制备方法，其特征在于：所述纳米碳材料的用量按每100mL浓缩液中加1-2g为宜。
6.根据权利要求1所述纳米竹醋的制备方法，其特征在于：超声加载的时间为10-20min。
7.一种如权利要求1所制备纳米竹醋的应用，其特征在于：将所得纳米竹醋直接或经稀释后作为消毒剂或植物生长调节剂使用。
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