[發明專利]一種含有石墨烯的植物蛋白納米纖維及其制備方法有效
| 申請號： | 201710442528.8 | 申請日： | 2017-06-13 |
| 公開（公告）號： | CN109082728B | 公開（公告）日： | 2021-03-12 |
| 發明（設計）人： | 呂冬生;韓素青;王雙成;馬軍強 | 申請（專利權）人： | 山東圣泉新材料股份有限公司 |
| 主分類號： | D01F8/02 | 分類號： | D01F8/02;D01F8/10;D01F1/10 |
| 代理公司： | 北京品源專利代理有限公司 11332 | 代理人： | 鞏克棟 |
| 地址： | 250204 *** | 國省代碼： | 山東;37 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 含有 石墨 植物蛋白 納米 纖維 及其 制備 方法 | ||
1.一種含有石墨烯的植物蛋白納米纖維，其特征在于，所述植物蛋白納米纖維由植物蛋白納米纖維原液制成，所述植物蛋白納米纖維原液中主要包括植物蛋白質、聚乙烯醇和石墨烯片層，其中植物蛋白質占植物蛋白納米纖維原液總質量的0.25wt％～10wt％，聚乙烯醇占植物蛋白納米纖維原液總質量的10wt～35wt％，石墨烯片層占植物蛋白納米纖維原液總質量的0.1wt％～1.5wt％。
2.根據權利要求1所述的植物蛋白納米纖維，其特征在于，所述植物蛋白質包括大豆蛋白質、花生蛋白質、絲素蛋白質、玉米蛋白質或小麥蛋白質中任意一種或至少兩種的組合。
3.一種如權利要求1或2所述的植物蛋白納米纖維的制備方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：
(1)將植物蛋白質、聚乙烯醇、石墨烯材料以及活性劑通過溶液混合均勻，形成植物蛋白納米纖維原液；
(2)步驟(1)所述植物蛋白納米纖維原液經過濾和脫泡后經紡絲得含有石墨烯的植物蛋白納米纖維。
4.根據權利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述石墨烯材料為具有石墨烯片層結構的材料，包括石墨烯、氧化石墨烯或石墨烯衍生物中的任意一種或至少兩種的組合；
優選地，所述石墨烯包括石墨通過剝離法制備得到的石墨烯；
優選地，所述石墨烯包括氧化石墨烯通過還原制備得到的石墨烯；
優選地，所述石墨烯包括石墨通過氧化還原制備得到的石墨烯；
優選地，所述石墨烯包括含碳氣體通過CVD法制備得到的石墨烯；
優選地，所述石墨烯包括以生物質為原料通過高溫裂解法制備得到的石墨烯。
5.根據權利要求3或4所述的制備方法，其特征在于，步驟(1)所述方法具體的為：將步驟(1)所述植物蛋白質、聚乙烯醇和石墨烯材料分別制成溶液，再與活性劑混合均勻，形成植物蛋白納米纖維原液。
6.根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述植物蛋白質溶液的制備方法包括：將植物蛋白質超聲分散于溶劑中，制成植物蛋白質溶液；
優選地，所述溶劑為去離子水；
優選地，所述植物蛋白質與聚乙烯醇的質量比為(5～40):(95～60)；
優選地，所述超聲分散的時間≥30min。
7.根據權利要求5或6所述的制備方法，其特征在于，所述聚乙烯醇溶液的制備方法包括：將聚乙烯醇溶于溶劑，油浴加熱并磁力攪拌，制成聚乙烯醇溶液；
優選地，所述溶劑為去離子水；
優選地，所述聚乙烯醇溶液的濃度為10wt％～35wt％；
優選地，所述油浴磁力攪拌的溫度為50℃～65℃，優選為60℃。
8.根據權利要求5-7任一項所述的制備方法，其特征在于，所述石墨烯材料溶液的制備方法包括：將石墨烯材料添加到含有分散劑的水性溶液中，制成石墨烯材料溶液；
優選地，所述石墨烯材料溶液的濃度為5wt％～25wt％，優選為10wt％；
優選地，所述水性溶劑為去離子水；
優選地，分散劑包括十二烷基苯磺酸鹽和聚乙烯吡咯烷酮的混合物，二者質量比為(3～5):1；
優選地，分散劑的加入量為石墨烯水性漿料的質量的5wt％～7wt％，優選為6wt％；
優選地，步驟(1)所述石墨烯材料的干基質量占植物蛋白納米纖維原液的0.1wt％～1.5wt％；
優選地，步驟(1)所述活性劑為聚乙二醇。
9.根據權利要求3-8任一項所述的制備方法，其特征在于，所述步驟(1)具體的包括以下步驟：
(a)將石墨烯材料添加到含有分散劑的水性溶液中，制成石墨烯材料溶液；
(b)將植物蛋白質超聲分散于溶劑中，制成植物蛋白質溶液；
(c)將聚乙烯醇溶于溶劑，油浴磁力攪拌加熱，制成聚乙烯醇溶液，再加入活性劑制成溶液C；
(d)將步驟(a)所述石墨烯材料溶液、步驟(b)所述植物蛋白質溶液和步驟(c)所述溶液C混合均勻，形成植物蛋白納米纖維原液。
10.根據權利要求3-9任一項所述的制備方法，其特征在于，步驟(2)所述紡絲為靜電紡絲，靜電紡絲在靜電紡絲機中進行；
優選地，所述靜電紡絲的工藝參數為：電壓為20kV～30kV，流速為2mL/h～3mL/h，接收距離為10cm～18cm，接收轂的轉速為600r/min～800r/min。
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