CN106047947A - 一种植物纤维纳米颗粒的制备方法 - Google Patents

一种植物纤维纳米颗粒的制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN106047947A
CN106047947A CN201610383747.9A CN201610383747A CN106047947A CN 106047947 A CN106047947 A CN 106047947A CN 201610383747 A CN201610383747 A CN 201610383747A CN 106047947 A CN106047947 A CN 106047947A
Authority
CN
China
Prior art keywords
plant fiber
nano
preparation
particle
particles
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201610383747.9A
Other languages
English (en)
Inventor
不公告发明人
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to CN201610383747.9A priority Critical patent/CN106047947A/zh
Publication of CN106047947A publication Critical patent/CN106047947A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P7/00—Preparation of oxygen-containing organic compounds
    • C12P7/02—Preparation of oxygen-containing organic compounds containing a hydroxy group
    • C12P7/04—Preparation of oxygen-containing organic compounds containing a hydroxy group acyclic
    • C12P7/06—Ethanol, i.e. non-beverage
    • C12P7/08—Ethanol, i.e. non-beverage produced as by-product or from waste or cellulosic material substrate
    • C12P7/10—Ethanol, i.e. non-beverage produced as by-product or from waste or cellulosic material substrate substrate containing cellulosic material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P5/00—Preparation of hydrocarbons or halogenated hydrocarbons
    • C12P5/02—Preparation of hydrocarbons or halogenated hydrocarbons acyclic
    • C12P5/023—Methane
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P7/00—Preparation of oxygen-containing organic compounds
    • C12P7/64—Fats; Fatty oils; Ester-type waxes; Higher fatty acids, i.e. having at least seven carbon atoms in an unbroken chain bound to a carboxyl group; Oxidised oils or fats
    • C12P7/6436—Fatty acid esters
    • C12P7/649—Biodiesel, i.e. fatty acid alkyl esters
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P2201/00—Pretreatment of cellulosic or lignocellulosic material for subsequent enzymatic treatment or hydrolysis
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/10—Biofuels, e.g. bio-diesel
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/30—Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Chemical Or Physical Treatment Of Fibers (AREA)

Abstract

本发明提供了一种植物纤维纳米颗粒的制备方法，先取植物纤维原料，粉碎，晒干，将所得干粉与含复合酶的磷酸盐缓冲液混合，加热保温，冷却，过滤，再将所得湿粉与氯化铝的二甲基亚砜混合，密封放置，过滤所得提取液，在滤液中加入甘油三醇、羧甲基纤维素、大豆卵磷脂、壳聚糖、巴西棕榈蜡，分散后经破碎处理，即得。本发明的植物纤维纳米颗粒粒径在10～50nm，且大小分布均一，彼此间相互分离，具较高的可及性和反应活性，提高了植物纤维的利用率。

Description

一种植物纤维纳米颗粒的制备方法
技术领域
本发明属于天然能源技术领域，具体涉及一种植物纤维纳米颗粒的制备方法。
背景技术
植物纤维是大自然中普遍存在的蕴藏最为丰富的生物质资源，经过加工处理的植物纤维可以广泛地应于用纺织、建筑、食品、医疗、材料、石油和生物等诸多领域。随着世界能源物质如煤、石油等非可再生资源的逐渐消耗殆尽，植物纤维等生物质资源将成为主要的化工原料及能源物质。
近年来，我国一直在大力发展生物质能源，并逐渐重视对植物纤维的开发和利用。植物纤维原料来源丰富，如棉花、木材、禾本科植物、农业废弃物秸秆、木屑、废纸等。而我国植物资源尤其是农业废弃物秸秆资源十分丰富，有相关资料统计，我国玉米秸秆、小麦秸秆和稻谷秸秆三大秸秆年总产量高达60499万吨，占全国农作物总秸秆量的77％以上。利用农作物秸秆开发生物燃料及功能材料，不仅可以变废为宝，而且还能为农民创造经济效益。目前，国内外在生物质材料的预处理技术上已经较为成熟，可以利用不同的生物质材料，通过不同的预处理方式及进一步地深加工处理，得到附加值较高的生物燃料及功能材料，如乙醇、沼气、生物柴油，以及作为微生物产电的能源物质等。而将植物纤维制备成纳米颗粒的预处理方式，为开发上述生物燃料提供了一条全新的方法，由于其技术有着良好的可行性，将成为开发新能源物质的重要发展方向之一。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足而提供一种植物纤维纳米颗粒的制备方法，所得纳米颗粒粒径在10～50nm，且具较高的可及性和反应活性。
一种植物纤维纳米颗粒的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，取植物纤维原料，粉碎，晒干，得干粉；
步骤2，将步骤1所得干粉与含0.5g/mL复合酶的磷酸盐缓冲液按重量体积比1g：10～20mL混合，加热至60～80℃后，保温2～3小时，冷却，过滤，得到湿粉；
步骤3，将步骤2所得湿粉与氯化铝的二甲基亚砜按重量体积比1g：20～30mL混合，在40～60℃下密封放置20～30h，放冷，得到提取液；
步骤4，过滤提取液，在滤液中加入0.3～0.5g/mL甘油三醇、0.1～0.4g/mL羧甲基纤维素、0.2～0.6g/mL大豆卵磷脂、0.05～0.2g/mL壳聚糖、0.3～0.7g/mL巴西棕榈蜡，分散后经破碎处理，即得。
进一步地，步骤1中干粉粒度在0.3～0.6nm。
进一步地，步骤2所述复合酶为纤维素酶和木聚糖酶，两者的质量比为1：1。
进一步地，步骤2中磷酸盐缓冲液的pH为3.0～4.5。
进一步地，步骤3中密封放置是在氩气氛围中进行。
进一步地，步骤4中分散条件为2000～3000rpm、0.08～0.1MPa。
本发明的植物纤维纳米颗粒粒径在10～50nm，且大小分布均一，彼此间相互分离，具较高的可及性和反应活性，提高了植物纤维的利用率。
具体实施方式
实施例1
一种植物纤维纳米颗粒的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，取植物纤维原料，粉碎，晒干，得干粉；
步骤2，将步骤1所得干粉与含0.5g/mL复合酶的磷酸盐缓冲液按重量体积比1g：10mL混合，加热至60℃后，保温3小时，冷却，过滤，得到湿粉；
步骤3，将步骤2所得湿粉与氯化铝的二甲基亚砜按重量体积比1g：20mL混合，在40℃下密封放置30h，放冷，得到提取液；
步骤4，过滤提取液，在滤液中加入0.3g/mL甘油三醇、0.1g/mL羧甲基纤维素、0.2g/mL大豆卵磷脂、0.05g/mL壳聚糖、0.3g/mL巴西棕榈蜡，分散后经破碎处理，即得。
其中，步骤1中干粉粒度在0.3nm；步骤2所述复合酶为纤维素酶和木聚糖酶，两者的质量比为1：1，磷酸盐缓冲液的pH为3.0；步骤3中密封放置是在氩气氛围中进行；步骤4中分散条件为2000rpm、0.1MPa。
所得颗粒成型率达90％，密度为1.1Kg/m3，发热量在13800J/g。
实施例2
一种植物纤维纳米颗粒的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，取植物纤维原料，粉碎，晒干，得干粉；
步骤2，将步骤1所得干粉与含0.5g/mL复合酶的磷酸盐缓冲液按重量体积比1g：13mL 混合，加热至65℃后，保温3小时，冷却，过滤，得到湿粉；
步骤3，将步骤2所得湿粉与氯化铝的二甲基亚砜按重量体积比1g：27mL混合，在50℃下密封放置26h，放冷，得到提取液；
步骤4，过滤提取液，在滤液中加入0.4g/mL甘油三醇、0.2g/mL羧甲基纤维素、0.5g/mL大豆卵磷脂、0.1g/mL壳聚糖、0.6g/mL巴西棕榈蜡，分散后经破碎处理，即得。
其中，步骤1中干粉粒度在0.5nm；步骤2所述复合酶为纤维素酶和木聚糖酶，两者的质量比为1：1，磷酸盐缓冲液的pH为4.0；步骤3中密封放置是在氩气氛围中进行；步骤4中分散条件为2500rpm、0.1MPa。
所得颗粒成型率达88％，密度为1.2Kg/m3，发热量在14100J/g。
实施例3
一种植物纤维纳米颗粒的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，取植物纤维原料，粉碎，晒干，得干粉；
步骤2，将步骤1所得干粉与含0.5g/mL复合酶的磷酸盐缓冲液按重量体积比1g：18mL混合，加热至70℃后，保温2小时，冷却，过滤，得到湿粉；
步骤3，将步骤2所得湿粉与氯化铝的二甲基亚砜按重量体积比1g：22mL混合，在45℃下密封放置23h，放冷，得到提取液；
步骤4，过滤提取液，在滤液中加入0.4g/mL甘油三醇、0.2g/mL羧甲基纤维素、0.5g/mL大豆卵磷脂、0.15g/mL壳聚糖、0.5g/mL巴西棕榈蜡，分散后经破碎处理，即得。
其中，步骤1中干粉粒度在0.5nm；步骤2所述复合酶为纤维素酶和木聚糖酶，两者的质量比为1：1，磷酸盐缓冲液的pH为3.5；步骤3中密封放置是在氩气氛围中进行；步骤4中分散条件为2000rpm、0.1MPa。
所得颗粒成型率达90％，密度为1.3Kg/m3，发热量在13200J/g。
实施例4
一种植物纤维纳米颗粒的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，取植物纤维原料，粉碎，晒干，得干粉；
步骤2，将步骤1所得干粉与含0.5g/mL复合酶的磷酸盐缓冲液按重量体积比1g：20mL混合，加热至80℃后，保温2小时，冷却，过滤，得到湿粉；
步骤3，将步骤2所得湿粉与氯化铝的二甲基亚砜按重量体积比1g：30mL混合，在60℃下密封放置20h，放冷，得到提取液；
步骤4，过滤提取液，在滤液中加入0.5g/mL甘油三醇、0.4g/mL羧甲基纤维素、0.6g/mL大豆卵磷脂、0.2g/mL壳聚糖、0.7g/mL巴西棕榈蜡，分散后经破碎处理，即得。
其中，步骤1中干粉粒度在0.6nm；步骤2所述复合酶为纤维素酶和木聚糖酶，两者的质量比为1：1，磷酸盐缓冲液的pH为4.5；步骤3中密封放置是在氩气氛围中进行；步骤4中分散条件为3000rpm、0.08MPa。
所得颗粒成型率达93％，密度为1.2Kg/m3，发热量在13500J/g。

Claims (6)

1.一种植物纤维纳米颗粒的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1，取植物纤维原料，粉碎，晒干，得干粉；
步骤2，将步骤1所得干粉与含0.5g/mL复合酶的磷酸盐缓冲液按重量体积比1g：10～20mL混合，加热至60～80℃后，保温2～3小时，冷却，过滤，得到湿粉；
步骤3，将步骤2所得湿粉与氯化铝的二甲基亚砜按重量体积比1g：20～30mL混合，在40～60℃下密封放置20～30h，放冷，得到提取液；
步骤4，过滤提取液，在滤液中加入0.3～0.5g/mL甘油三醇、0.1～0.4g/mL羧甲基纤维素、0.2～0.6g/mL大豆卵磷脂、0.05～0.2g/mL壳聚糖、0.3～0.7g/mL巴西棕榈蜡，分散后经破碎处理，即得。
2.根据权利要求1所述的植物纤维纳米颗粒的制备方法，其特征在于：步骤1中干粉粒度在0.3～0.6nm。
3.根据权利要求1所述的植物纤维纳米颗粒的制备方法，其特征在于：步骤2所述复合酶为纤维素酶和木聚糖酶，两者的质量比为1：1。
4.根据权利要求1所述的植物纤维纳米颗粒的制备方法，其特征在于：步骤2中磷酸盐缓冲液的pH为3.0～4.5。
5.根据权利要求1所述的植物纤维纳米颗粒的制备方法，其特征在于：步骤3中密封放置是在氩气氛围中进行。
6.根据权利要求1所述的植物纤维纳米颗粒的制备方法，其特征在于：步骤4中分散条件为2000～3000rpm、0.08～0.1MPa。
CN201610383747.9A 2016-06-01 2016-06-01 一种植物纤维纳米颗粒的制备方法 Pending CN106047947A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610383747.9A CN106047947A (zh) 2016-06-01 2016-06-01 一种植物纤维纳米颗粒的制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610383747.9A CN106047947A (zh) 2016-06-01 2016-06-01 一种植物纤维纳米颗粒的制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN106047947A true CN106047947A (zh) 2016-10-26

Family

ID=57172726

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610383747.9A Pending CN106047947A (zh) 2016-06-01 2016-06-01 一种植物纤维纳米颗粒的制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106047947A (zh)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102115994A (zh) * 2010-01-06 2011-07-06 安琪酵母股份有限公司 一种木质纤维素原料的处理方法
CN102250662A (zh) * 2011-06-07 2011-11-23 贵州省烟草公司毕节地区公司 烟秆生物质生产成型燃料的方法
CN102517113A (zh) * 2011-12-16 2012-06-27 江苏四方锅炉有限公司 一种利用生物质混合物料制造绿色固体燃料的方法
CN102926255A (zh) * 2012-10-18 2013-02-13 北京林业大学 木质纤维素处理方法
CN102925238A (zh) * 2012-10-25 2013-02-13 贵州华能富民新能源科技有限公司 一种利用烟叶废料生产的生物质颗粒燃料及其制备方法
CN103667363A (zh) * 2013-11-26 2014-03-26 沃太能源南通有限公司 一种以水葫芦为原料制备植物燃料的方法
CN104726159A (zh) * 2015-03-19 2015-06-24 南京理工大学 复合改性生物质固体成型燃料的制备方法
CN105671662A (zh) * 2016-04-06 2016-06-15 福建农林大学 一种纤维素纳米纤维的制备方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102115994A (zh) * 2010-01-06 2011-07-06 安琪酵母股份有限公司 一种木质纤维素原料的处理方法
CN102250662A (zh) * 2011-06-07 2011-11-23 贵州省烟草公司毕节地区公司 烟秆生物质生产成型燃料的方法
CN102517113A (zh) * 2011-12-16 2012-06-27 江苏四方锅炉有限公司 一种利用生物质混合物料制造绿色固体燃料的方法
CN102926255A (zh) * 2012-10-18 2013-02-13 北京林业大学 木质纤维素处理方法
CN102925238A (zh) * 2012-10-25 2013-02-13 贵州华能富民新能源科技有限公司 一种利用烟叶废料生产的生物质颗粒燃料及其制备方法
CN103667363A (zh) * 2013-11-26 2014-03-26 沃太能源南通有限公司 一种以水葫芦为原料制备植物燃料的方法
CN104726159A (zh) * 2015-03-19 2015-06-24 南京理工大学 复合改性生物质固体成型燃料的制备方法
CN105671662A (zh) * 2016-04-06 2016-06-15 福建农林大学 一种纤维素纳米纤维的制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Theerarattananoon et al. Effects of the pelleting conditions on chemical composition and sugar yield of corn stover, big bluestem, wheat straw, and sorghum stalk pellets
CN103341642B (zh) 一种纳米银粒子的纤维素绿色合成法
KR101970859B1 (ko) 전처리된 치밀화 바이오매스 미립자의 가수분해 방법 및 그와 관련된 시스템
CN105130517A (zh) 一种新型生物碳的制备方法
CN103555556B (zh) 以玉米芯和玉米穗为原料发酵制备人参醋的方法
CN101081002A (zh) 一种漂浮育苗基质及其制备方法
CN108359470A (zh) 一种秸秆生物质炭的制备方法及应用
CN105802638A (zh) 生物炭基保水剂及其制备方法
Sato et al. Improvement in the productivity of xylooligosaccharides from waste medium after mushroom cultivation by hydrothermal treatment with suitable pretreatment
CN103333023A (zh) 一种杏鲍菇栽培料配伍及此栽培料的制作方法
CN105950251A (zh) 一种基于水热碳化的园林垃圾利用方法及固体生物质燃料
CN104987206B (zh) 一种秸秆翻压还田方法
CN104690068A (zh) 一种利用生物质制备水热焦的方法
Kumar et al. Rice straw management through biofuel, biochar, mushroom cultivation, and paper production to overcome environmental pollution in North India
CN101928157B (zh) 用水热处理法降解水葫芦生产有机液肥的工艺
CN108208347A (zh) 一种降低棉秆中纤维含量的酶菌混合物和方法
Uzunlu et al. Optimization of alkaline pretreatment for enzymatic saccharification of poppy stalks
CN102535224A (zh) 用秸秆制备纤维素的方法
Didaoui et al. Characterization of cardinal vine shoot waste as new resource of lignocellulosic biomass and valorization into value-added chemical using Plackett–Burman and Box Behnken
CN103553801A (zh) 利用咖啡渣制备的蘑菇培养基
CN104151019B (zh) 一种蔬菜有机肥料及其制备方法
JP6182369B2 (ja) リグニン分解物の製造方法
CN102406058A (zh) 一种薯渣饲料的制备方法
CN108821280A (zh) 活性炭在制备生物炭、混合型燃烧颗粒中的应用
CN107125653A (zh) 柚子皮‑表没食子儿茶素没食子酸酯复合物的制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20161026