[發(fā)明專利]一種木聚糖-點(diǎn)擊-殼聚糖季銨鹽/蒙脫土納米復(fù)合材料及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711371492.5
• 申請(qǐng)日: 2017-12-14
• 公開（公告）號(hào): CN108102151B
• 公開（公告）日: 2020-06-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王小英;蔡濟(jì)海;孫潤(rùn)倉(cāng);羅玉瓊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華南理工大學(xué)
• 主分類號(hào): C08L5/08
• 分類號(hào): C08L5/08;C08L5/14;C08K3/34;C08B37/14;C08B37/08
• 代理公司: 廣州粵高專利商標(biāo)代理有限公司 44102
• 代理人: 何淑珍

本發(fā)明公開了一種木聚糖?點(diǎn)擊?殼聚糖季銨鹽/蒙脫土納米復(fù)合材料及其制備方法。該方法將殼聚糖季銨鹽接枝疊氮基后插層進(jìn)入蒙脫土的層空間，得到疊氮基殼聚糖季銨鹽/蒙脫土復(fù)合材料；再將接枝炔基的木聚糖與疊氮基殼聚糖季銨鹽/蒙脫土復(fù)合材料中的疊氮基殼聚糖季銨鹽進(jìn)行點(diǎn)擊化學(xué)反應(yīng)，利用點(diǎn)擊化學(xué)反應(yīng)在木聚糖和殼聚糖季銨鹽之間構(gòu)建共價(jià)鍵鏈接，制備得到木聚糖?點(diǎn)擊?殼聚糖季銨鹽/蒙脫土納米復(fù)合材料。本發(fā)明在水相中制備木聚糖?點(diǎn)擊?殼聚糖季銨鹽/蒙脫土納米復(fù)合材料，避免了有機(jī)溶劑的使用，制得的納米復(fù)合材料在助留助濾、合成納米貴金屬方面有著重要的研究和應(yīng)用價(jià)值，實(shí)現(xiàn)木聚糖、殼聚糖季銨鹽和蒙脫土三種天然資源的綜合利用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及有機(jī)/無機(jī)納米雜化復(fù)合材料制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種木聚糖-點(diǎn)擊-殼聚糖季銨鹽/蒙脫土納米復(fù)合材料及其制備方法。

背景技術(shù)

木質(zhì)纖維素是自然界中最豐富的生物資源，由纖維素、木質(zhì)素和半纖維素組成，半纖維素是其中連接纖維素和木質(zhì)素的一類雜聚多糖，占木質(zhì)纖維素的20～35％。纖維素和木質(zhì)素已經(jīng)有大量的研究和應(yīng)用，而關(guān)于半纖維素的應(yīng)用研究并不夠廣泛和深入。

殼聚糖是第二大生物資源甲殼素的N-脫乙酰基的產(chǎn)物，是唯一大量存在的堿性多糖。由于殼聚糖具有抗菌、無毒、生物相容性和可生物降解等優(yōu)點(diǎn)而廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、食品、化妝品、農(nóng)業(yè)、環(huán)保和紡織等領(lǐng)域。因此，結(jié)合半纖維素和殼聚糖各自分子結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，采用木聚糖作為半纖維素的模型物，可構(gòu)建出一系列半纖維素-殼聚糖基功能材料，從而為生物質(zhì)的高值化利用提供新的思路。

點(diǎn)擊反應(yīng)易于操作，并能高產(chǎn)率生成目標(biāo)產(chǎn)物，很少甚至沒有副產(chǎn)物，在許多條件下反應(yīng)良好，而且不會(huì)受相鄰的其它官能團(tuán)的影響。點(diǎn)擊化學(xué)自提出到現(xiàn)在，還處于初步發(fā)展階段，但卻在眾多領(lǐng)域得到迅速發(fā)展，展示了良好的應(yīng)用前景，如藥物化學(xué)、生物科學(xué)、高分子化學(xué)等，引起了人們的重要關(guān)注，應(yīng)用范圍也越來越廣泛。半纖維素和殼聚糖可以通過交聯(lián)、Maillard反應(yīng)或者通過檸檬酸的橋聯(lián)進(jìn)行復(fù)合而獲得具有許多優(yōu)異性能的復(fù)合物，但是未見采用點(diǎn)擊化學(xué)的方法進(jìn)行復(fù)合。利用點(diǎn)擊化學(xué)的Husigen環(huán)加成反應(yīng)將木聚糖和殼聚糖鏈接起來，將會(huì)擁有廣泛的應(yīng)用前景。

礦產(chǎn)資源蒙脫土可起到良好的化學(xué)反應(yīng)催化劑作用，并且制備出的木聚糖-殼聚糖基層狀硅酸鹽材料耦合了聚合物的可加工性與無機(jī)硅酸鹽的剛性和熱穩(wěn)定性等諸多優(yōu)點(diǎn)。

因此，研究首次利用點(diǎn)擊化學(xué)將木聚糖和殼聚糖鏈接起來，并將應(yīng)用廣泛的蒙脫土加入其中，實(shí)現(xiàn)了三種天然資源的綜合利用，制備木聚糖-點(diǎn)擊-殼聚糖季銨鹽/蒙脫土納米復(fù)合材料。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種木聚糖-點(diǎn)擊-殼聚糖季銨鹽/蒙脫土納米復(fù)合材料的制備方法。該方法將殼聚糖季銨鹽接枝疊氮基后插層進(jìn)入蒙脫土的層空間，使蒙脫土的層間距增大，得到疊氮基殼聚糖季銨鹽/蒙脫土復(fù)合材料；再利用蒙脫土所起模板和催化反應(yīng)的作用，將接枝炔基的木聚糖與疊氮基殼聚糖季銨鹽/蒙脫土復(fù)合材料中的疊氮基殼聚糖季銨鹽進(jìn)行點(diǎn)擊化學(xué)的Huisgen1，3-偶極環(huán)加成反應(yīng)，利用點(diǎn)擊化學(xué)反應(yīng)在木聚糖和殼聚糖季銨鹽之間構(gòu)建共價(jià)鍵鏈接，并使蒙脫土的層間距進(jìn)一步增大并剝離，制備得到木聚糖-點(diǎn)擊-殼聚糖季銨鹽/蒙脫土納米復(fù)合材料，實(shí)現(xiàn)木聚糖、殼聚糖季銨鹽和蒙脫土三種天然資源的綜合利用，且所有反應(yīng)過程均在水相中進(jìn)行。

本發(fā)明的目的還在于提供上述方法制備的一種木聚糖-點(diǎn)擊-殼聚糖季銨鹽/蒙脫土納米復(fù)合材料。

本發(fā)明的目的通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)。

一種木聚糖-點(diǎn)擊-殼聚糖季銨鹽/蒙脫土納米復(fù)合材料的制備方法，首先分別將炔丙基和疊氮基接枝在木聚糖和殼聚糖季銨鹽的分子鏈上，再將接枝疊氮基的殼聚糖季銨鹽插層進(jìn)入蒙脫土的層空間，最后將接枝丙炔基的木聚糖與插層入蒙脫土的接枝疊氮基的殼聚糖季銨鹽進(jìn)行點(diǎn)擊化學(xué)反應(yīng)，得到木聚糖-點(diǎn)擊-殼聚糖季銨鹽/蒙脫土納米復(fù)合材料。

一種木聚糖-點(diǎn)擊-殼聚糖季銨鹽/蒙脫土納米復(fù)合材料的制備方法，具體包括如下步驟：