CN109701462A - 生物基紫外防护和耐候的核壳型微纳颗粒 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种生物基紫外防护和耐候的核壳型微纳颗粒，所制备的微纳颗粒可用于紫外防护和耐候材料的制备及改性。该微纳颗粒包括木质素内核和以聚多巴胺为主的壳层，通过调控壳层聚多巴胺的形貌及材料组成，可有效地增强微纳颗粒的力学性能，提高微纳颗粒的紫外防护和耐候稳定性，同时增强微纳颗粒与聚合物基体的相容性，拓宽该微纳颗粒在紫外防护和耐候材料的应用。

Description

生物基紫外防护和耐候的核壳型微纳颗粒

技术领域

本发明属于纳米材料制备技术领域，涉及生物基紫外防护和耐候的核壳型微纳颗粒的制备。

背景技术

近年来，人类活动引发的生态环境问题越来越显著，包括温室效应，臭氧层破坏，环境污染等。其中，臭氧层破坏导致地球表面受到的紫外辐射不断增大，一般而言能够穿过臭氧层达到地面的紫外线分为UVB(280～320nm)和UVA(320～400nm)两种。紫外线照射会导致聚合物材料发生黄变及力学性能劣化，是其光老化的主要原因。目前，各种有机光稳定剂及无机屏蔽剂已被广泛用于保护聚合物材料免受紫外辐射影响。传统的有机紫外线吸收剂，如甲氧基肉桂酸辛酯、二苯甲酮和阿伏苯宗，具有良好的抗紫外线能力，但它们能够在聚合物基质中迁移及团聚，其中一些甚至会对人体健康或环境产生负面影响。金属氧化物纳米颗粒如TiO₂、CeO₂、SiO₂、ZnO等，紫外光阻隔能力有限，往往还会催化聚合物体系的降解。

有机光稳定剂及无机紫外光屏蔽剂的局限性，促使人们日益关注天然光稳定剂的开发及利用。木质素是除纤维素之外地球上最丰富的生物质材料，本身含有大量的苯环、羰基等共轭基团，具有的酚羟基不仅有利于吸收紫外线，还具有清除自由基的功能，是一种良好的天然紫外光吸收剂及抗氧剂。碱木质素作为造纸工业的副产物，全球年产量将近7000万吨，但其中95％都用作燃料或者或随废液排出。其高附加值利用的难点之一在于，未改性的木质素由于π-π堆叠及氢键作用，在聚合物体系中的分散性较差，会对所得复合材料整体性能产生不利影响。纳米技术的发展为木质素的合理利用提供了转机，微纳米木质素拥有比表面积大、在聚合物基体中分散性好、抗菌和无细胞毒性等特点，发明专利CN105829406A、CN102002165A、CN104497322A、CN103145999A、CN105153720A、CN105854936A、CN103254452A、CN103275331A、CN107043462A和CN106361951A公开了利用了沉淀法、静电纺丝技术、超临界流体技术、反相乳液方法和高压均质机法等手段制备纳米木质素。然而，据报道木质素纳米颗粒自身光稳定性差，紫外照射下易分解，其降解产物会对复合材料整体性能产生负面影响(Industrial Crops and Products,2015,77:833-844；BioResources,2011,7(1):0038-0055)。因此，保持木质素微纳米颗粒在紫外辐照下的稳定性对其综合利用至关重要。

众所周知，黑色素是一种在生物体中普遍存在的生物大分子。它除了具有生物学功能外，还具有光防护、热调节、金属离子螯合、自由基清除等众多许多吸引人的特性。在聚乙烯醇薄膜中加入乌贼黑素可以显著提高薄膜的紫外阻隔性和光稳定性(ACSSustainable Chemistry&Engineering,2016,4(4):2252-2258)。黑色素中含有的羟基、氨基和羧基等官能团，使得其能与聚合物链中的极性基团的形成氢键，进而大幅增强所得复合材料的力学性能。人工类黑色素纳米粒子通常是由多巴胺在碱性溶液中自发氧化聚合而制备的，所得交联聚合物具有与天然黑色素相似的理化性质。此外，多巴胺可以自发沉积在各类无机和有机材料的表面，形成持久的类黑色素薄膜。这为表面处理提供了一种简便易行的方法，并为制备具有复杂结构的材料提供了可能性，有望用于制备光稳定化的木质素微纳颗粒。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供了一种生物基紫外防护和耐候的核壳型微纳颗粒。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种生物基紫外防护和耐候的核壳型微纳颗粒，它通过以下方法制备得到：

(1)将0.1～100质量份的木质素或其衍生物溶于10～1000质量份的混合溶剂中，得木质素有机溶液，将木质素有机溶液与100～10000质量份的去离子水混合，搅拌得木质素纳米颗粒悬浮液；所述混合溶剂由水与有机溶剂按质量比为1:1～100组成，所述有机溶剂由丙酮、二氧六环、四氢呋喃、二甲亚砜、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、三乙醇胺、乙胺、乙醇胺、乙二胺、吡啶、二甘醇二甲醚的一种或者多种按任意配比混合组成。

(2)搅拌蒸发至体积为木质素纳米颗粒悬浮液体积的30～70％，得木质素纳米颗粒团聚体悬浮液；

(3)向步骤1制备的木质素纳米颗粒悬浮液或步骤2制备的木质素纳米颗粒团聚体悬浮液中加入0.1～100质量份的多巴胺单体，多巴胺单体在温度10～100℃，pH值6～14下自发氧化0.1～72h，在木质素或多个木质素纳米颗粒的团聚体表面生成聚多巴胺壳层，分离、干燥可得以单纯聚多巴胺为壳的核壳型纳米颗粒。

本发明还提供了一种生物基紫外防护和耐候的核壳型微纳颗粒，它通过以下方法制备得到：

(1)将0.1～100质量份的木质素或其衍生物溶于10～1000质量份的混合溶剂中，得木质素有机溶液，将木质素有机溶液与100～10000质量份的去离子水混合，搅拌得木质素纳米颗粒悬浮液；所述混合溶剂由水与有机溶剂按质量比为1:1～100组成，所述有机溶剂由丙酮、二氧六环、四氢呋喃、二甲亚砜、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、三乙醇胺、乙胺、乙醇胺、乙二胺、吡啶、二甘醇二甲醚的一种或者多种按任意配比混合组成。

(2)搅拌蒸发至体积为木质素纳米颗粒悬浮液体积的30～70％，得木质素纳米颗粒团聚体悬浮液；

(3)向步骤1制备的木质素纳米颗粒悬浮液或步骤2制备的木质素纳米颗粒团聚体悬浮液中加入0.1～100质量份的多巴胺单体，多巴胺单体在温度10～100℃，pH值6～14下自发氧化0.1～36h，逐渐在木质素纳米颗粒或其团聚体表面生成聚多巴胺壳层，向此反应液中加入110～11000质量份的步骤1制备的木质素纳米颗粒悬浮液，继续反应0.1～36h，分离干燥可得以包埋木质素纳米颗粒的聚多巴胺为壳的核壳型微球。

本发明还提供了一种生物基紫外防护和耐候的核壳型微纳颗粒，它通过以下方法制备得到：(1)将0.1～100质量份的木质素或其衍生物溶于10～1000质量份的混合溶剂中，得木质素有机溶液，将木质素有机溶液与100～10000质量份的去离子水混合，搅拌得木质素纳米颗粒悬浮液；所述混合溶剂由水与有机溶剂按质量比为1:1～100组成，所述有机溶剂由丙酮、二氧六环、四氢呋喃、二甲亚砜、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、三乙醇胺、乙胺、乙醇胺、乙二胺、吡啶、二甘醇二甲醚的一种或者多种按任意配比混合组成。

(2)向步骤1制备的木质素纳米颗粒悬浮液中加入0.1～100质量份的多巴胺单体，多巴胺单体在温度10～100℃，pH值6～14下自发氧化0.1～72h，在木质素的表面逐渐生成聚多巴胺壳层，分离可得以单纯聚多巴胺为壳的核壳型纳米颗粒；

(3)将0.1～100质量份步骤2所得核壳型纳米颗粒重新分散于10～1000质量份步骤1制备的的木质素纳米颗粒悬浮液中，再与100～10000质量份去离子水混合得微纳颗粒悬浮液，向该悬浮液加入0.1～100质量份多巴胺单体，多巴胺单体在温度10～100℃，pH值6～14下自发氧化0.1～72h，分离、干燥可制得以木质素与聚多巴胺复合物为外壳的核壳型微球。

进一步地，所述木质素或其衍生物在水中的溶解度低于0.1。

进一步地，所述木质素及其衍生物优选碱木质素、有机溶剂木质素、酶解木质素、乙酰化木质素、甲基木质素、卤化木质素。

进一步地，最终含有目标颗粒的悬浮液固含量为0.001～40％。

聚多巴胺在自然界中广泛存在，具有与蚌类生物超强粘附力蛋白质类似的结构，具有超强粘附作用，可广泛用于各种表面修饰场合；并且其表面功能基团丰富，可通过进一步修饰拓展被修饰基底功能性；此外，聚多巴胺具有优异的光热效果，可赋予被包覆基材更高的光热转化效率。本发明通过调控壳层聚多巴胺的形貌及质量比，可有效提高核壳结构微纳颗粒的整体刚性及其与聚合物基体的相容性，可用于紫外防护性或者耐候性材料的制备及改性。基于不同的制备流程，可制得以单纯聚多巴胺为壳层包覆木质素或多个木质素纳米颗粒团聚体的核壳型纳米颗粒、以包埋木质素纳米颗粒的聚多巴胺为壳层包覆木质素或多个木质素纳米颗粒团聚体的核壳型微球，和以木质素与聚多巴胺复合物为壳层包覆木质素或多个木质素纳米颗粒团聚体的核壳型微球等；壳层厚度为1nm～50μm，其在颗粒总质量中的占比为0.1～90％；最终核壳型微纳颗粒直径为20nm～100μm。

本发明的有益效果在于：针对现有木质素自身光稳定性差，在聚合物中分散性及相容性差的难题，结合生物基聚多巴胺与木质素微纳颗粒，制备了一种生物基紫外防护和耐候的核壳型微纳颗粒。借助聚多巴胺的超强粘附作用，在温和的条件下实现木质素纳米颗粒的表面修饰，调控壳层聚多巴胺的形貌及质量比，可制备各种结构差异的核壳型微纳颗粒；聚多巴胺表面功能基团易与聚合物中的极性基团的形成氢键，使得所述核壳颗粒与聚合物基体的相容性显著提高；此外，结合聚多巴胺的光热效果，所述核壳型微纳颗粒拥有更高的光热转化效率，大大拓宽了其在高性能复合材料领域的应用前景。

具体实施方式

实施例1

一种生物基紫外防护和耐候的核壳型微纳颗粒，具体制备过程如下：

(1)10质量份的有机溶剂木质素溶于985质量份的按质量比为1:50组成的水与丙酮混合溶剂中，将制得的木质素有机溶液与5500质量份的去离子水混合，搅拌得有机溶剂木质素纳米颗粒悬浮液；

(2)向步骤1有机溶剂木质素纳米颗粒悬浮液中加入4质量份的多巴胺单体，多巴胺单体在10℃，pH值7.5的条件下，发生自发氧化，反应1h后，木质素纳米颗粒表面生成聚多巴胺壳层，分离净化即得单纯聚多巴胺外壳包裹木质素纳米颗粒的核壳型纳米颗粒；其中聚多巴胺壳层的厚度约为3nm，所述核为有机溶剂木质素纳米颗粒，所述核壳结构纳米颗粒直径约为30nm。

实施例2

一种生物基紫外防护和耐候的核壳型微纳颗粒，具体制备过程如下：

(1)95质量份的碱木质素溶于100质量份的按质量比为1:5组成的水与二氧六环混合溶剂中，将所得的木质素有机溶液与9850质量份的去离子水混合，搅拌得碱木质素纳米颗粒悬浮液；

(2)向步骤1碱木质素纳米颗粒悬浮液中加入50质量份的多巴胺单体，多巴胺单体在65℃，pH值为9的条件下，发生自发氧化，反应24h后，碱木质素纳米颗粒表面生成聚多巴胺壳层，分离净化即得以单纯聚多巴胺外壳的核壳型纳米颗粒，其中聚多巴胺壳层的厚度为200nm，所述核为碱木质素纳米颗粒，所述核壳结构纳米颗粒直径为350nm。

实施例3

一种生物基紫外防护和耐候的核壳型微纳颗粒，具体制备过程如下：

(1)10质量份的酶解木质素溶于985质量份的按质量比为1:33组成的水与四氢呋喃混合溶剂中，将所得的木质素有机溶液与5500质量份的去离子水混合，搅拌得酶解木质素纳米颗粒悬浮液，加热蒸发至该纳米颗粒悬浮液体积的69％，得多个酶解木质素纳米颗粒团聚体的悬浮液；

(2)向步骤1悬浮液中加入85质量份的多巴胺单体，多巴胺单体在95℃，pH值为12.5的条件下，发生自发氧化，反应70h后，木质素纳米颗粒团聚体表面生成聚多巴胺壳层，分离净化制得单纯聚多巴胺外壳包裹酶解木质素纳米颗粒团聚体的核壳型纳米颗粒；其中聚多巴胺壳层的厚度约为30nm，所述核为酶解木质素纳米颗粒团聚体，所述核壳结构纳米颗粒直径约为930nm。

实施例4

一种生物基紫外防护和耐候的核壳型微纳颗粒，具体制备过程如下：

(1)60质量份的油酰化木质素溶于500质量份的按质量比为1:65组成的水与三乙醇胺混合溶剂中，将所得的木质素有机溶液与7500质量份的去离子水混合，搅拌得油酰化木质素纳米颗粒悬浮液；

(2)向步骤1悬浮液中加入5质量份的多巴胺单体，多巴胺单体在55℃，pH值为8.5的条件下，发生自发氧化，反应35h后，向此反应液中加入2000质量份的步骤(1)中油酰化木质素纳米颗粒悬浮液，继续反应35h，分离、干燥可得以包埋木质素纳米颗粒的聚多巴胺为壳的核壳型微球；其中包埋木质素纳米颗粒的聚多巴胺壳层厚度约为4.2μm，所述核为油酰化木质素纳米颗粒，所述核壳结构微球直径约为5μm。

实施例5

一种生物基紫外防护和耐候的核壳型微纳颗粒，具体制备过程如下：

(1)20质量份的酶解木质素溶于950质量份的按质量比为1:77组成的水与乙腈混合溶剂中，将所得的木质素有机溶液与3200质量份的去离子水混合，搅拌得酶解木质素纳米颗粒悬浮液，加热蒸发至该纳米颗粒悬浮液体积的32％，得酶解木质素纳米颗粒团聚体悬浮液；

(2)向步骤1酶解木质素纳米颗粒团聚体悬浮液中加入50质量份的多巴胺单体，多巴胺单体在10℃，pH值为14的条件下，自发氧化在木质素纳米颗粒团聚体表面生成聚多巴胺壳层，反应16h后，向此反应液中加入3500质量份的步骤(1)中酶解木质素纳米颗粒悬浮液，继续反应18h，分离、干燥可得以包埋木质素纳米颗粒的聚多巴胺为壳的核壳型微球；其中包埋木质素纳米颗粒的聚多巴胺壳层厚度约为20μm，所述核为酶解木质素纳米颗粒团聚体，所述核壳结构微球直径约为45μm。

实施例6

一种生物基紫外防护和耐候的核壳型微纳颗粒，具体制备过程如下：

(1)100质量份的乙酰化木质素溶于890质量份的按质量比为1:85组成的水与吡啶混合溶剂中，将所得的木质素有机溶液与1200质量份的去离子水混合，搅拌得乙酰化木质素纳米颗粒悬浮液，加热蒸发至该纳米颗粒悬浮液体积的48％，得乙酰化木质素纳米颗粒团聚体悬浮液；

(2)向步骤1乙酰化木质素纳米颗粒团聚体悬浮液中加入95质量份的多巴胺单体，多巴胺单体在90℃，pH值为10的条件下，自发氧化在木质素纳米颗粒团聚体表面生成聚多巴胺壳层，反应0.4h后，向此反应液中加入850质量份的步骤(1)乙酰化木质素纳米颗粒悬浮液，继续反应0.6h，分离、干燥可得以包埋木质素纳米颗粒的聚多巴胺为壳的核壳型微球；其中包埋木质素纳米颗粒的聚多巴胺壳层厚度约为48μm，所述核为乙酰化木质素纳米颗粒团聚体，所述核壳结构微球直径约为96μm。

实施例7

一种生物基紫外防护和耐候的核壳型微纳颗粒，具体制备过程如下：

(1)5质量份的甲基化木质素溶于250质量份的质量比为1:98组成的水与三乙胺混合溶剂中，将所得的木质素有机溶液与1000质量份的去离子水混合，搅拌得甲基化木质素纳米颗粒悬浮液；

(2)向步骤1甲基化木质素纳米颗粒悬浮液中加入10质量份的多巴胺单体，多巴胺单体在53℃，pH值为6.7的条件下，发生自发氧化，反应12h后，木质素纳米颗粒表面生成聚多巴胺壳层，分离净化即得以单纯聚多巴胺为壳的核壳型纳米颗粒；

(3)将80质量份步骤(2)所得单纯聚多巴胺外壳的纳米颗粒重新分散于溶有510质量份的甲基化木质素的水与三乙胺混合溶液中，将该分散液与9500质量份的去离子水混合得微纳颗粒悬浮液，继而向悬浮液加入80质量份多巴胺单体，重复步骤2中自发氧化过程，最终制得具有木质素与聚多巴胺复合物外壳的核壳型微球，其木质素与聚多巴胺外壳总厚度约为600nm，所述核为甲基化木质素纳米颗粒，核壳型微球直径约为1.5μm。

实施例8

一种生物基紫外防护和耐候的核壳型微纳颗粒，具体制备过程如下：

(1)47质量份的环氧化木质素溶于5200质量份的质量比为1:2组成的水与乙醇胺混合溶剂中，将所得的木质素有机溶剂与9500质量份的去离子水混合，搅拌得环氧化木质素纳米颗粒悬浮液，加热蒸发至该纳米颗粒悬浮液体积的31％，得环氧化木质素纳米颗粒团聚体悬浮液；

(2)向步骤1悬浮液中加入48质量份的多巴胺单体，多巴胺单体在12℃，pH值为8.6的条件下，发生自发氧化，反应70h后，环氧化木质素纳米颗粒团聚体表面生成聚多巴胺壳层，分离净化即得以单纯聚多巴胺外壳的核壳型纳米颗粒；

(3)将34质量份步骤(2)所得单纯聚多巴胺外壳的纳米颗粒重新分散于溶有50质量份的环氧木质素的水与乙醇胺混合溶液中，将该分散液与1500质量份的去离子水混合得微纳颗粒悬浮液，继而向悬浮液加入95质量份多巴胺单体，重复步骤2中自发氧化过程，最终制得具有木质素与聚多巴胺复合物外壳的核壳型微球，其木质素与聚多巴胺外壳总厚度约为20μm，核为环氧化木质素纳米颗粒团聚体，核壳型微球直径约为61μm。

实施例9

一种生物基紫外防护和耐候的核壳型微纳颗粒，具体制备过程如下：

(1)93质量份的卤化木质素溶于9700质量份的质量比为1:1组成的水与丙酮混合溶剂中，将所得的木质素有机溶剂与4100质量份的去离子水混合，搅拌得卤化木质素纳米颗粒悬浮液，加热蒸发至该纳米颗粒悬浮液体积的61％，得卤化木质素纳米颗粒团聚体悬浮液；

(2)向步骤1卤化木质素纳米颗粒团聚体悬浮液中加入97质量份的多巴胺单体，多巴胺单体在92℃，pH值为13.6的条件下，发生自发氧化，反应38h后，卤化木质素纳米颗粒团聚体表面生成聚多巴胺壳层，分离净化即得以单纯聚多巴胺外壳的核壳型纳米颗粒；

(3)将5质量份步骤(2)所得单纯聚多巴胺外壳的纳米颗粒重新分散于溶有950质量份的卤木质素的水与丙酮混合溶液中，将该分散液与5100质量份的去离子水混合得微纳颗粒悬浮液，继而向悬浮液加入10质量份多巴胺单体，重复步骤2中自发氧化过程，最终制得具有木质素与聚多巴胺复合物外壳的核壳型微球，其木质素与聚多巴胺外壳总厚度约为45μm，核为卤化木质素纳米颗粒团聚体，核壳型微球直径约为97μm。

上述实施例用来解释说明本发明，而不是对本发明进行限制，在本发明的精神和权利要求的保护范围内，对本发明作出的任何修改和改变，都落入本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种生物基紫外防护和耐候的核壳型微纳颗粒，其特征在于，它通过以下方法制备得到：

(1)将0.1～100质量份的木质素或其衍生物溶于10～1000质量份的混合溶剂中，得木质素有机溶液，将木质素有机溶液与100～10000质量份的去离子水混合，搅拌得木质素纳米颗粒悬浮液；所述混合溶剂由水与有机溶剂按质量比为1:1～100组成，所述有机溶剂由丙酮、二氧六环、四氢呋喃、二甲亚砜、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、三乙醇胺、乙胺、乙醇胺、乙二胺、吡啶、二甘醇二甲醚的一种或者多种按任意配比混合组成。

(2)搅拌蒸发至体积为木质素纳米颗粒悬浮液体积的30～70％，得木质素纳米颗粒团聚体悬浮液。

(3)向步骤1制备的木质素纳米颗粒悬浮液或步骤2制备的木质素纳米颗粒团聚体悬浮液中加入0.1～100质量份的多巴胺单体，多巴胺单体在温度10～100℃，pH值6～14下自发氧化约0.1～72h，在木质素或多个木质素纳米颗粒的团聚体表面生成聚多巴胺壳层，分离、干燥可得以单纯聚多巴胺为壳的核壳型纳米颗粒。

2.一种生物基紫外防护和耐候的核壳型微纳颗粒，其特征在于，它通过以下方法制备得到：

(1)将0.1～100质量份的木质素或其衍生物溶于10～1000质量份的混合溶剂中，得木质素有机溶液，将木质素有机溶液与100～10000质量份的去离子水混合，搅拌得木质素纳米颗粒悬浮液；所述混合溶剂由水与有机溶剂按质量比为1:1～100组成，所述有机溶剂由丙酮、二氧六环、四氢呋喃、二甲亚砜、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、三乙醇胺、乙胺、乙醇胺、乙二胺、吡啶、二甘醇二甲醚的一种或者多种按任意配比混合组成。

(2)搅拌蒸发至体积为木质素纳米颗粒悬浮液体积的30～70％，得木质素纳米颗粒团聚体悬浮液；

(3)向步骤1制备的木质素纳米颗粒悬浮液或步骤2制备的木质素纳米颗粒团聚体悬浮液中加入0.1～100质量份的多巴胺单体，多巴胺单体在温度10～100℃，pH值6～14下自发氧化约0.1～36h，逐渐在木质素纳米颗粒或其团聚体表面生成聚多巴胺壳层，向此反应液中加入110～11000质量份的步骤1制备的木质素纳米颗粒悬浮液，继续反应约0.1～36h，分离干燥可得以包埋木质素纳米颗粒的聚多巴胺为壳的核壳型微球。

3.一种生物基紫外防护和耐候的核壳型微纳颗粒，其特征在于，它通过以下方法制备得到：

(1)将0.1～100质量份的木质素或其衍生物溶于10～1000质量份的混合溶剂中，得木质素有机溶液，将木质素有机溶液与100～10000质量份的去离子水混合，搅拌得木质素纳米颗粒悬浮液；所述混合溶剂由水与有机溶剂按质量比为1:1～100组成，所述有机溶剂由丙酮、二氧六环、四氢呋喃、二甲亚砜、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、三乙醇胺、乙胺、乙醇胺、乙二胺、吡啶、二甘醇二甲醚的一种或者多种按任意配比混合组成。

(2)向步骤1制备的木质素纳米颗粒悬浮液中加入0.1～100质量份的多巴胺单体，多巴胺单体在温度10～100℃，pH值6～14下自发氧化约0.1～72h，在木质素的表面逐渐生成聚多巴胺壳层，分离可得以单纯聚多巴胺为壳的核壳型纳米颗粒；

(3)将0.1～100质量份步骤2所得核壳型纳米颗粒重新分散于10～1000质量份步骤1制备的的木质素纳米颗粒悬浮液中，再与100～10000质量份去离子水混合得微纳颗粒悬浮液，向该悬浮液加入0.1～100质量份多巴胺单体，多巴胺单体在温度10～100℃，pH值6～14下自发氧化约0.1～72h，分离、干燥可制得以木质素与聚多巴胺复合物为外壳的核壳型微球。

4.根据权利要求1、2或3所述的生物基紫外防护和耐候的核壳型微纳颗粒，其特征在于，所述木质素或其衍生物在水中的溶解度低于0.1。

5.根据权利要求1、2或3所述的生物基紫外防护和耐候的核壳型微纳颗粒，其特征在于，所述木质素或其衍生物优选碱木质素、有机溶剂木质素、酶解木质素、乙酰化木质素、甲基木质素、卤化木质素。

6.根据权利要求1、2或3所述的生物基紫外防护和耐候的核壳型微纳颗粒，其特征在于，最终含有目标颗粒的悬浮液固含量为0.001～40％。