CN201410248896-一种具有释香功能的壳聚糖固载β-环糊精甲醛吸附剂

(19)中华人民共和国国家知识产权局

(12)发明专利申请

(10)申请公布号

(10)申请公布号 CN 104028237 A

(43)申请公布日 2014.09.10

(21)申请号 2.5(2006.01)

(22)申请日 2014.06.07

(71)申请人中山大学惠州研究院

地址516081 广东省惠州市大亚湾西区科技

创新园科技路5号研发楼A栋205室

(72)发明人纪红兵 芮泽宝 缪洪臣

(74)专利代理机构广州市深研专利事务所

44229

代理人姜若天

(51).

A61L 101/56

B01J 20/24

(2006.01)

B01J 20/30

(2006.01)

B01D 53/02

(2006.01)

A61L 9/013

(2006.01)

(54)发明名称

一种具有释香功能的壳聚糖固载β-环糊精

甲醛吸附剂

(57)摘要

本发明公开了一种具有释香功能的壳聚糖固

载β-环糊精甲醛吸附剂。壳聚糖固载β-环

糊精甲醛吸附剂，由壳聚糖固载β-环糊精和香

料组成；壳聚糖、β-环糊精与香料的重量比为

1:0.01~1:0.5。通过在壳聚糖固载β-环糊精的

制备过程中事先吸附吸收具有香味和特殊功能

的香料，制备出释香型甲醛吸附剂，实现吸附脱

除甲醛等危害气体和释香双重功能。壳聚糖固

载β-环糊精甲醛吸附剂结合了壳聚糖的吸附性

能、固载分散作用和环糊精的包结功能、缓控释放

作用，具有吸附甲醛性能好和长效缓慢释香的特

点，可以极大地降低空间中甲醛等有害气体的含

量，能使空气长期保持清新，且吸附剂制备工艺简

单，成本低，无污染，适合工业化生产。

权利要求书1页 说明书3页

权利要求书1页 说明书3页

C

N

1

0

4

0

2

8

2

3

7

A

CN 104028237 A

权 利 要 求 书

1/1页

1.一种壳聚糖固载β-环糊精甲醛吸附剂，其特征在于，由壳聚糖固载β-环糊精和香

料组成；壳聚糖、β-环糊精与香料的重量比为1 : 0.01~1 : 0.5。

2.权利要求1所述壳聚糖固载β-环糊精甲醛吸附剂的制备方法，其特征在于包括如

下步骤：

步骤一、以壳聚糖和β-环糊精为原料、戊二醛为交联剂制备壳聚糖固载β-环糊精颗

粒；

步骤二、在搅拌或者超声条件下，将液体香料浸渍吸附吸收到壳聚糖固载β-环糊精

上，即得到释香型壳聚糖固载β-环糊精甲醛吸附剂。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，在搅拌或者超声条件下的浸渍时间

为1~12小时，浸渍温度为10~60℃。

4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述香料为香柠檬油、玫瑰油、香叶

油、橙花油中的一种或几种混合物。

2

CN 104028237 A

说 明 书

1/3页

一种具有释香功能的壳聚糖固载β-环糊精甲醛吸附剂

[0001]

技术领域

本发明属于吸附释香材料制备和应用领域，具体地说，涉及一种具有释香功能的

壳聚糖固载β-环糊精甲醛吸附剂。

[0002]

背景技术

甲醛，是一种重要的危害人们身体健康的室内空气污染物。目前用于空气中甲醛

脱除最常用和简单易行的方法是吸附法，以炭材料及其制品为主的固体吸附剂对大分子化

合物有较强的吸附作用，而对甲醛等极性小分子吸附效果较差，并且在吸附饱和及温度较

高的情况下容易被二次释放。最近，有专利（申请号: 2.X，一种含有壳聚糖和

β-环糊精的甲醛吸附剂）报道了一种壳聚糖固载β-环糊精甲醛吸附剂，其不仅结合了环

糊精的包结功能和壳聚糖的吸附性能，由于壳聚糖的固载分散，吸附材料的强度和比表面

积也得到了提高，具有良好的甲醛吸附性能。

[0004]

作为壳聚糖固载β-环糊精甲醛吸附剂的重要组成之一的β-环糊精(β-CD)具

有“内疏水，外亲水”的特殊分子结构和大量羟基，可作为“宿主”包络不同“客体”化合物，

形成结构特殊的包络物。基于这种特殊结构，β-CD及其衍生物常在包结缓释等方面得到

广泛的应用。如果我们能够在壳聚糖固载β-环糊精吸附剂的制备过程中事先吸附吸收具

有香味和特殊功能的香料，利用β-CD的包结缓释作用，在吸附甲醛等有害气体的应用过

程中缓慢释放香气，制备出释香型的甲醛吸附剂，实现脱除有害气体和释香清新净化空气

双重功能，那么该吸附剂将会具有更加广阔的应用前景。

[0003]

发明内容

[0005]

本发明的目的在于提供一种具有释香功能的壳聚糖固载β-环糊精甲醛吸附剂，

其结合了环糊精的包结功能和壳聚糖的吸附性能，具有吸附甲醛性能好和长效缓慢释香的

特点，可以极大地降低空间中甲醛等有害气体的含量，能使空气长期保持清新，且吸附剂制

备工艺简单，成本低，无污染，适合工业化生产。

[0006]

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案:

一种壳聚糖固载β-环糊精甲醛吸附剂，由壳聚糖固载β-环糊精和香料组成；壳聚

糖、β-环糊精与香料的重量比为1 : 0.01~1 : 0.5。

[0007]

上述壳聚糖固载β-环糊精甲醛吸附剂的制备方法，包括如下步骤：

步骤一、以壳聚糖和β-环糊精为原料、戊二醛为交联剂制备壳聚糖固载β-环糊精颗

粒；

步骤二、在搅拌或者超声条件下，将液体香料浸渍吸附吸收到壳聚糖固载β-环糊精

上，即得到释香型壳聚糖固载β-环糊精甲醛吸附剂。

[0008]

在上述制备方法中，在搅拌或者超声条件下的浸渍时间为1~12小时，浸渍温度为

3

CN 104028237 A

说 明 书

2/3页

10~60℃。

[0009]

在上述制备方法中，所述香料为香柠檬油、玫瑰油、香叶油、橙花油中的一种或几

种混合物。

[0010]

所述壳聚糖固载β-环糊精，其制备方法为已有技术，所属领域的技术人

员可以根据现有技术中所公开的各种制备方法制得，示例性方法包括但不限于专利

2.X等中记载的方法。

[0011]

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

本发明以价格低廉的壳聚糖和β-环糊精为原料，通过简单的浸渍方式进行香料的事

先吸附吸收，制备成释香型甲醛吸附剂，反应条件温和，生产工艺简单，特别适合工业化生

产。

[0012]

使用上述方法制备的释香型甲醛吸附剂，香料分布在壳聚糖固载β-环糊精主体

材料的表面、空隙和环糊精的空腔内。在吸附剂使用过程中，香味的释放可以分为三个阶

段，首先是吸附在吸附剂颗粒表面香料的释放，其次是吸附在吸附剂孔道内表面的香料的

释放，最后是包结在β-环糊精空腔内的香料的释放，从而具有长效释香的性能。

[0013]

使用上述方法制备的释香型甲醛吸附剂，结合了环糊精的包结功能和壳聚糖的吸

附性能与固载分散作用，具有甲醛吸附性能好、稳定性高、可循环使用等特点。

[0014]

使用上述方法制备的甲醛吸附剂使用方便：该释香型甲醛吸附剂用于办公室、卧

室、客厅、酒店等室内或者汽车内空气中甲醛等微量有毒、腐蚀性气体的吸附和空气的清新

净化处理。

具体实施方式

[0015]

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明

进行进一步详细说明，但并不用于限定本发明。

[0016]

实施例1：

具有释香功能的壳聚糖固载β-环糊精甲醛吸附剂，由壳聚糖、环糊精和香料组成, 其

制备过程包括以下步骤：

步骤一、以壳聚糖和β-环糊精为原料、戊二醛为交联剂制备壳聚糖固载β-环糊精颗

粒。

[0017]

（1）将4 g壳聚糖溶于200 mL浓度为0.1 mol/L的盐酸中，并加入200 mL含有24

g β-环糊精的环糊精溶液，在25℃下搅拌混合液1 h后，以0.8mL/min的速度滴加24 mL浓

度为25%的戊二醛溶液；

（2）将上述得到的混合液在氮气保护和70℃下，搅拌6 h后停止反应；

（3）将70 mL浓度为1 mol/L的氢氧化钠溶液加入到（2）中得到的混合液中使产物析

出，过滤，用水洗至中性后用丙酮洗涤，最后在60℃下真空干燥至产物质量稳定，得到壳聚

糖固载β-环糊精颗粒。

[0018]

步骤二、按壳聚糖固载β-环糊精与香料重量比为1 : 0.1的比例，在搅拌条件下，

将香柠檬油浸渍吸附吸收到壳聚糖固载β-环糊精上，

搅拌浸渍时间为6小时，浸渍温度为25℃，即得到释香型壳聚糖固载β-环糊精甲醛吸

附剂。

4

CN 104028237 A

[0019]

说 明 书

3/3页

实施例2：

具有释香功能的壳聚糖固载β-环糊精甲醛吸附剂，由壳聚糖、环糊精和香料组成, 其

制备过程包括以下步骤：

步骤一、按实施例1的方法制备壳聚糖固载β-环糊精颗粒。

[0020]

步骤二、按壳聚糖固载β-环糊精与香料重量比为1 : 0.35的比例，在超声条

件下，将香柠檬油和玫瑰油按重量比3:1混合得到的混合物浸渍吸附吸收到壳聚糖固载

β-环糊精上，超声浸渍时间为8小时，浸渍温度为25℃，即得到释香型壳聚糖固载β-环

糊精甲醛吸附剂。

[0021]

实施例3：

具有释香功能的壳聚糖固载β-环糊精甲醛吸附剂的释香和甲醛吸附性能：

通过动态实验方法，考察了吸附剂对甲醛的吸附性能。在室温条件下，分别取0.5 g 按

实施例1和2所制的释香型吸附剂放入内径为7 mm的吸附柱中，以空气作为载气，通过鼓泡

法向吸附剂床层通入甲醛。在空速为1000 h，床层进口空气中的甲醛浓度为~68 mg/m的

-13

条件下进行测试。测试结果显示，本发明制备的释香型的壳聚糖固载β-环糊精吸附剂的

甲醛平衡吸附量和吸附速率等吸附性能，较同等条件下的壳聚糖固载β-环糊精甲醛吸附

剂的甲醛吸附性能相当，在~300小时吸附测试后，人能检测到香料的释放成分和香味，说

明本发明的一种具有释香功能的壳聚糖固载β-环糊精甲醛吸附剂具有脱除甲醛等有害

气体和释香清新净化空气的双重功能。

5