[發明專利]天然生物炭-殼聚糖基茶油復合材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201910621025.6
• 申請日: 2019-07-10
• 公開（公告）號: CN110292914B
• 公開（公告）日: 2022-04-29
• 發明（設計）人: 凌宏有;倪春林;張靜;周家容;劉維;陳叢叢;梁錦瑩
• 申請（專利權）人: 廣州美頌化妝品有限公司;華南農業大學
• 主分類號: B01J20/24
• 分類號: B01J20/24;B01J20/30
• 代理公司: 鄭州知勁專利代理事務所(普通合伙) 41193
• 代理人: 韓松

本發明屬于復合無機新材料技術領域，具體涉及一種具有緩釋性能的天然生物炭?殼聚糖基茶油復合材料，包括以下重量份的原料：水溶性殼聚糖1份、生物炭5?10份和茶油60?110份。其制備方法包括：取水溶性殼聚糖加入水中，加熱攪拌至粘稠狀態，再加入生物炭，繼續攪拌，程序升溫后煅燒得到生物炭?殼聚糖材料，加入所述茶油，混合均勻，加熱恒溫處理，加水搖床，分層后將下層進行過濾干燥，得到生物炭?殼聚糖基茶油復合材料。本發明復合材料緩釋性能良好，制備工藝簡單，無化學添加和二次污染。

技術領域

本發明涉及一種具有緩釋性能的天然生物炭-殼聚糖基茶油復合材料及其制備方法，屬于復合無機新材料技術領域。

背景技術

茶油中含有的茶多酚、茶皂素等多種活性成分均具有抗菌活性，在體內還能達到抗氧化、清除自由基的功能，目前已有研究將茶油或茶油的提取物綜合應用于抗菌和抗氧化領域。生物炭（AC）因其較大的比表面積，具有良好的吸附特性，將抗菌劑負載在生物炭上可延緩抗菌劑的釋放，使其有效抑菌時間延長。殼聚糖（CTS）分子中含有羥基、乙酰氨基和氨基，這決定了它具有特殊的吸附作用。殼聚糖具有生物兼容性、可降解性、無毒、生理惰性、抗菌性和重金屬離子螯合性等優良特性。

由于生物炭和殼聚糖均具有價廉、高效且不會對環境產生二次污染的特性，可通過殼聚糖修飾生物炭提高生物炭吸附性能，進一步擴展生物炭改性應用。現有報道中，生物炭與殼聚糖的結合主要通過乙酸預處理和氫氧化鈉后凝結得到復合材料，但其緩釋性能欠佳，且工藝繁瑣。

發明內容

本發明的目的在于提供一種天然生物炭-殼聚糖基茶油復合材料及其制備方法，其復合材料緩釋性能良好，制備工藝簡單，無化學添加和二次污染。

為解決上述問題，本發明通過以下技術方案實現：

一種天然生物炭-殼聚糖基茶油復合材料，包括以下重量份的原料：水溶性殼聚糖1份、生物炭5-10份和茶油60-110份。

優選的，所述生物炭為山茶渣生物炭，由以下步驟制成：將山茶渣（山茶榨完油后剩下的渣，干燥）粉碎，過篩（50-200目）使顆粒均勻，將所得山茶渣顆粒依次進行炭化和灰化，取出冷卻后再用鹽酸進行脫礦，過濾，用蒸餾水洗滌至中性后，干燥，即得。

更優選的，所述灰化為（于馬弗爐中）以8-15℃·min^-1的速率程序升溫至300-600℃，升溫結束后恒溫保持5-8小時；最優選，所述灰化為以10℃·min^-1的速率程序升溫至400℃，升溫結束后恒溫保持6小時。

更優選的，所述鹽酸的濃度0.5-2mol/L，用量為灰化樣品：鹽酸=1g：12-30mL；最優選，所述鹽酸的濃度1mol/L，用量為灰化樣品：鹽酸=1g：20mL。

上述天然生物炭-殼聚糖基茶油復合材料的制備方法，包括以下步驟：

（1）取所述水溶性殼聚糖，加入水中（1g：15-25mL），于60-70℃加熱攪拌至粘稠狀態，再加入所述生物炭，繼續攪拌至少1.5h，靜置至少10h，將混合液（置于馬弗爐中）以程序升溫至90-120℃煅燒至少1.5h，即得生物炭-殼聚糖材料；

（2）在所得生物炭-殼聚糖材料中加入所述茶油，混合均勻，于（馬弗爐中）90-120℃恒溫至少1.5h后，冷卻至室溫，加少量水（使油脂上浮）搖床，待油水分離完全后，取出上層油層（于120℃烘箱中烘干2h，冷卻后回收），將下層進行過濾干燥，得到固體顆粒，即為生物炭-殼聚糖基茶油復合材料。

優選的，步驟（1）中以速率5℃/min程序升溫至100℃煅燒2h。

優選的，步驟（2）中加入所述茶油，混合均勻后于100℃恒溫2h。

本發明具有以下積極有益效果：