[发明专利]具有光热控释能力的载香ZIF-8-PVA-MXene复合材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种具有光热控释能力的载香ZIF‑8‑PVA‑MXene复合材料及其制备方法。包括金属盐溶液与咪唑类化合物溶液混合制备金属有机骨架结构材料，通过与聚乙烯醇交联反应制备ZIF‑8/PVA复合材料增加稳定性和亲水性；将制备的ZIF‑8/PVA复合材料搅拌浸渍在精油的乙醇溶液中，得到载香ZIF‑8/PVA复合材料，再浸渍在MXene溶液中制备具有光热控释能力的载香ZIF‑8‑PVA‑MXene复合材料。本发明制备方法操作简单，可控性强，在黑暗条件下精油香气释放速度缓慢，延长储存期，光照条件下调控精油香气的释放速率，易于工业规模化生产。

技术领域

本发明属于香料制备领域的一种光热控释能力的复合材料及其制备方法，具体涉及一种具有光热控释能力的载香ZIF-8-PVA-MXene复合材料及其制备方法。

背景技术

植物精油是存在于植物中的一类具有挥发性，与水不相混溶的油状液体的总称。其易挥发对光照、氧气和高温均非常敏感,使用与储存过程中易导致香气散失、变质等问题，因此通过将精油负载来实现精油的缓控释放，保护精油中香气成分，提高精油稳定性，一直是该领域研究重点。

为了实现精油的缓控释放，提高其稳定性，有研究通过微胶囊技术制备具有缓慢释香效果的微胶囊，如中国专利CN111481450A通过将环糊精作为胶囊内壳，壳聚糖作为胶囊外壳制备一种植物精油微胶囊，通过摩擦使胶囊破裂达到缓慢释香效果，但微胶囊制备过程繁琐，有害助剂残留，安全性仍是个问题。中国专利CN101007984A制备多孔空心二氧化硅控释体系网状多孔结构和空心内核具有高效吸附量和存储量，很好的延长香气的有效释放周期。制备工艺简单，载体无毒，但适用于家用、造纸、空气净化领域，应用范围有限。

金属有机骨架通过金属离子与多官能团有机配体配位而成，具有大比表面积、高孔隙率和结构多样等特点，在气体吸附、储存以及催化等领域具有良好的应用前景。利用金属有机骨架多孔结构，高孔隙率，将其与聚乙烯醇交联提高其稳定性和亲水性制备块状颗粒，再在颗粒表面浸渍涂敷一层MXene，利用MXene的光热效应控制精油香气的释放速度，提高精油稳定性。

发明内容

为了解决背景技术中存在的问题，本发明提供了一种具有光热控释能力的载香ZIF-8-PVA-MXene复合材料及其制备方法，解决目前精油微胶囊稳定性差，缓释性能不理想，留香时间短，应用局限性大等问题。

本发明所采用的技术方案是：

一、一种具有光热控释能力的载香ZIF-8-PVA-MXene复合材料的制备方法：

(1)金属有机骨架(ZIF-8)的制备，将金属盐溶解在溶剂中形成第一溶液；

(2)将有机配体咪唑类化合物溶解在溶剂中形成第二溶液；

(3)将无机碱或者有机胺溶解在溶剂中形成第三溶液，无机碱或者有机胺的浓度为1-20mol/L；

(4)将步骤(1)金属盐溶解后形成的第一溶液，步骤(2)有机配体咪唑类化合物溶解后形成的第二溶液，两种溶液混合后再加入步骤(3)无机碱或者有机胺溶解后形成的第三溶液，在常温下搅拌0.5-4h，离心转速8000-12000RPM下离心10-30min，用去离子水洗涤三次干燥得到金属有机骨架结构材料ZIF-8；

(5)取步骤(4)干燥后得到的金属有机骨架结构材料ZIF-8，将一定量的金属有机骨架结构材料ZIF-8和去离子水加入圆底烧瓶中用水浴锅加热，机械搅拌后，加入一定量的聚乙烯醇(PVA)继续搅拌反应，反应结束后洗涤干燥，最后再在马弗炉中煅烧，最终得到ZIF-8/PVA复合材料；

(6)取步骤(5)中制备的ZIF-8/PVA复合材料加入到精油的乙醇溶液中，搅拌浸渍一定时间得到载香ZIF-8/PVA复合材料；