一种负载丹皮酚的有机-无机复合膜、多层组合膜及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种负载丹皮酚的有机

【技术实现步骤摘要】
一种负载丹皮酚的有机-无机复合膜、多层组合膜及其制备方法与应用


[0001]本专利技术涉及生物材料领域，具体地说是一种负载丹皮酚的有机-无机复合膜、多层组合膜及其制备方法与应用。

技术介绍

[0002]目前，涂装防污涂层是最有效、最方便、最经济的防止或减少海洋生物污染方法。商业上广泛使用含铜或锡等成分的生物杀虫剂类防污涂料，虽然抗生物污染效果好，但同时污染海洋环境，其应用日益受到限制。近年来，国内外也开发了一些无毒的防污材料，其中生物防污材料由于其本身与自然环境存在一定的适应性越来越受到人们青睐。
[0003]丹皮酚是陆生中药材牡丹皮的天然提取物，具有显著的生物防污活性，将丹皮酚用于防污不仅效果好，且不会造成环境污染。专利技术专利CN102125038B公开了一种含丹皮酚和烟碱结构的防污剂及其制备方法，将丹皮酚、甲醛和烟碱混合，在催化剂存在下进行曼尼希反应，产物经重结晶后得到所述防污剂。现有技术虽然应用了丹皮酚防污且无毒的特性，但需要对丹皮酚进行改性以后才能使用，丹皮酚改性和使用过程工艺复杂，需要大量其他助剂和有机溶剂的配合，耗时耗力且不环保；并且，改性后丹皮酚的生物防污活性有所降低，不能充分发挥其防污效果。此外，丹皮酚释放过程不均匀，难以应对突发情况。

技术实现思路

[0004]为了解决上述问题，本专利技术提供了一种负载丹皮酚的有机-无机复合膜、多层组合膜及其制备方法与应用，无需对丹皮酚做改性处理，最大程度的保留了其生物防污活性；制备方法简单，不需要使用其他有机溶剂，不会对环境产生二次污染；丹皮酚释放过程均匀，稳定性好，持效时间长且可调控。
[0005]本专利技术采用的技术方案是：
[0006]一种负载丹皮酚的有机-无机复合膜，包括有机聚合物层、丹皮酚层和无机矿物层，所述有机聚合物层为聚丙烯酸层、聚乙烯亚胺层中的一种或两种。
[0007]优选地，包括依次层叠的无机矿物层、聚丙烯酸层、丹皮酚层、聚丙烯酸层和聚乙烯亚胺层。
[0008]优选地，所述无机矿物层为纳米蒙脱土层。
[0009]优选地，所述丹皮酚层、有机聚合物层和无机矿物层中的丹皮酚、有机聚合物和无机矿物的重量份比为(0.5-3.0):(10-20):(3-10)。
[0010]优选地，所述聚丙烯酸层和聚乙烯亚胺层中的聚丙烯酸和聚乙烯亚胺的重量份比为(1.5-3.0):1。
[0011]本专利技术还提供了由上述任意一项所述的一种负载丹皮酚的有机-无机复合膜层层叠合而成的负载丹皮酚的多层组合膜。
[0012]本专利技术提供了一种负载丹皮酚的有机-无机复合膜的制备方法，包括以下步骤：
[0013]S1、将洁净的玻璃片在聚乙烯亚胺溶液中浸渍1-10min，取出后浸在清水中15-60s，取出用氮气吹干；
[0014]S2、将S1中吹干后的玻璃片在聚丙烯酸溶液中浸渍1-10min，取出后浸在清水中15-60s，取出用氮气吹干；
[0015]S3、将S2中吹干后的玻璃片在丹皮酚溶液中浸渍5-15min，取出后浸在清水中15-60s，取出用氮气吹干；
[0016]S4、将S3中吹干后的玻璃片在聚丙烯酸溶液中浸渍1-10min，取出后浸在清水中15-60s，取出用氮气吹干；
[0017]S5、将S4中吹干后的玻璃片在纳米蒙脱土溶液中浸渍1-10min，取出后浸在清水中15-60s，取出用氮气吹干，得到一层负载丹皮酚的有机-无机复合膜。
[0018]优选地，重复步骤S1-S5若干次，制备得到由负载丹皮酚的有机-无机复合膜叠合而成的负载丹皮酚的多层组合膜，所述多层组合膜的层数为1-1000层，厚度为0.02-500μm。
[0019]本专利技术还提供一种负载丹皮酚的有机-无机复合膜在海洋生物污损防除中的应用。
[0020]本专利技术还提供了负载丹皮酚的多层组合膜在海洋生物污损防除中的应用，所述多层组合膜在海洋环境中释放丹皮酚，有效抑制包括藤壶、贻贝、海葵、管栖蠕虫等在内的海洋生物的附着和生长。
[0021]与现有技术相比，本专利技术所提供的一种负载丹皮酚的有机-无机复合膜、多层组合膜及其制备方法与应用，
[0022]1、将丹皮酚、有机聚合物和无机矿物一起交替沉积，制成层层自组装复合膜，将丹皮酚药物分子大量包裹在复合膜中，丹皮酚释放通过被动扩散和复合膜组分的降解来实现，释放过程均匀，稳定性好，持效时间长；一旦发生复合膜层机械破损或海洋生物爆发等突发情况，复合膜中其他部位扩散出的丹皮酚药物能够迅速补充空位，保证防污效果的稳定性；
[0023]2、无需对丹皮酚改性，最大限度的保留了丹皮酚的生物防污活性，防污效果显著，且应用过程中不需要使用其他有机溶剂，不会对环境产生二次污染；
[0024]3、负载丹皮酚的多层组合膜是由复合膜层层组装而得，可根据需要选择所需的层数，控制持效时间，灵活方便；
[0025]4、负载丹皮酚的有机-无机复合膜、多层组合膜能在海洋环境中均匀释放丹皮酚，有效抑制包括但不限于藤壶、贻贝、海葵、管栖蠕虫等在内的海洋生物在海中设施表面的附着和生长；
[0026]5、制备工艺简单方便，省时省力。
附图说明
[0027]图1为实施例5制备的负载丹皮酚的多层组合膜的表面结构图；
[0028]图2为实施例5制备的负载丹皮酚的多层组合膜的截面结构图；
[0029]图3为实施例8中培养皿1中的实验结果图；
[0030]图4为实施例8中培养皿2中的实验结果图。
具体实施方式
[0031]为了使本领域技术人员能够更好的理解本专利技术，下面结合具体实施方式对本专利技术作进一步的详细说明。
[0032]实施例1
[0033]准备洁净玻璃片：在烧杯中加入50ml水与乙醇的体积比1:1混合溶液浸没玻璃片，用超声波处理15分钟以除去玻璃片上污垢；之后用浓硫酸和双氧水(体积比7:3)混合液，在85℃恒温水浴中加热1h，经去离子水多次清洗后放入清水中备用。
[0034]配置丹皮酚溶液：称取21mg丹皮酚，加入10ml去离子水，高速搅拌后静置，调节pH至4.5，得丹皮酚溶液备用。
[0035]配置1.0wt％聚丙烯酸(PAA)溶液：称取35wt％PAA溶液2.86g，并加入100ml去离子水,高速搅拌至完全溶解，调节pH至4.0，得1.0wt％PAA溶液备用。
[0036]配置1.0wt％聚乙烯亚胺(PEI)溶液：称取PEI粉末1.0g，加入100ml去离子水，高速搅拌后静置，调节PH至10.0，得1.0wt％PEI溶液备用。
[0037]配置1.0wt％纳米蒙脱土溶液：称取纳米蒙脱土粉末1.0g，加入100ml去离子水溶解，连续高速搅拌48h，之后静置24h取上清液，调节pH至9.5，得1.0wt％纳米蒙脱土溶液备用。
[0038]制备负载丹皮酚的有机-无机复合膜：
[0039]S1、将洁净的玻璃片在PEI溶液中浸渍2min，取出后浸在清水中30s，取出用氮气吹本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种负载丹皮酚的有机-无机复合膜，其特征在于，包括有机聚合物层、丹皮酚层和无机矿物层，所述有机聚合物层为聚丙烯酸层、聚乙烯亚胺层中的一种或两种。2.根据权利要求1所述的一种负载丹皮酚的有机-无机复合膜，其特征在于，包括依次层叠的无机矿物层、聚丙烯酸层、丹皮酚层、聚丙烯酸层和聚乙烯亚胺层。3.根据权利要求2所述的一种负载丹皮酚的有机-无机复合膜，其特征在于，所述无机矿物层为纳米蒙脱土层。4.根据权利要求1所述的一种负载丹皮酚的有机-无机复合膜，其特征在于，所述丹皮酚层、有机聚合物层和无机矿物层中的丹皮酚、有机聚合物和无机矿物的重量份比为(0.5-3.0):(10-20):(3-10)。5.根据权利要求2所述的一种负载丹皮酚的有机-无机复合膜，其特征在于，所述聚丙烯酸层和聚乙烯亚胺层中的聚丙烯酸和聚乙烯亚胺的重量份比为(1.5-3.0):1。6.由权利要求1-5所述的一种负载丹皮酚的有机-无机复合膜层层叠合而成的负载丹皮酚的多层组合膜。7.权利要求3所述的一种负载丹皮酚的有机-无机复合膜的制备方法，其特征在于，包括以下步...

【专利技术属性】
技术研发人员：王晓玲，祝边疆，
申请(专利权)人：青岛职业技术学院，
类型：发明
国别省市：