专利名称：一种提高天然叶绿素光稳定性的方法
技术领域：
本发明涉及天然叶绿素，特别是涉及一种提高天然叶绿素光稳定性的方法。
背景技术：
叶绿素是绿色植物中广泛存在的最主要色素，在光合作用中发挥着重要的生理功能.而光合作用又是地球上生命赖以生存的根本，所以长期以来，叶绿素及光合作用的研究一直是人们极关心的课题，关于叶绿素分子的结构及人工合成曾三次获得诺贝尔奖。近年来，太阳能作为清洁能源，其使用呼声越来越高，而叶绿素作为自然界中吸光性最强的物质，在光电极和光电池、光催化、光固化等领域有着广泛的应用前景。但叶绿素离体后的稳定性极差，对酸、碱、光和热敏感，尤其是在光照下会迅速降解，这在很大程度上限制了其应用。Itoh等在《Dyes and Pigments)) 1995年第1期上发表的文章，介绍了一种通过模拟叶绿体中叶绿素-蛋白质结合体，将天然叶绿素吸附于蒙脱土上的方法，使天然叶绿素的光稳定性由数小时提高到了数天。但这还无法满足实际的需求。申请号为00136502. 9,00110867. 0,200410043618. 2的中国发明专利申请公开了
多种植物的护绿方法，但其大多是采用铜、铁、锌等金属离子替换天然叶绿素中的镁离子以生成叶绿素的衍生物，这些方法虽然提高了叶绿素的稳定性，但却改变了叶绿素的性质，严格意义上来说，其仅仅是利用了叶绿素衍生物较高的稳定性，而并未提高天然叶绿素的稳定性。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提供一种提高天然叶绿素光稳定性的方法。该方法有效的提高了天然叶绿素的光稳定性，使其由数小时提高到了数月。本发明的提高天然叶绿素光稳定性的方法，包括以下步骤步骤一制备不与天然叶绿素发生化学反应的高氧气阻隔材料溶液；步骤二 将天然叶绿素加入到步骤一所制备出的溶液中，混合均勻，将混合液置于基底材料上，常温下自然晾干或真空干燥。叶绿素的光降解过程必须要有氧气的参与。本发明是利用不与叶绿素发生化学反应的高氧气阻隔材料，利用其高氧气阻隔特性将天然叶绿素封装于其中，使其处于无氧环境中，中断其在光照下的光降解反应，解决了离体天然叶绿素稳定性差，在光照下会迅速降解的问题，使其即使处于光照下仍可保持长时间的稳定性。采用本发明制备的光稳定性天然叶绿素薄膜，提高了离体叶绿素的稳定时间，可应用在光电池、光催化和光固化等领域。
图1为本发明实施例1日照两个月前后的光谱对比图。
1-利用本发明实施例1制备的叶绿素薄膜日照前的吸收光谱2-利用本发明实施例1制备的叶绿素薄膜日照两月后的吸收光谱
具体实施例方式下面结合附图对本发明的实施方式进行详细描述本发明中的天然叶绿素可直接在市场上购买，也可从天然绿色植物或如海藻等含叶绿素的天然生物内提取。包括叶绿素a、叶绿素b、叶绿素C、叶绿素d或叶绿素的各种异构体。实施例1利用聚乙烯醇高氧气阻隔材料制备高光稳定性的天然叶绿素薄膜。步骤一聚乙烯醇高氧气阻隔水溶液的制备将聚乙烯醇加入到蒸馏水中，80-90°C下恒温搅拌至聚乙烯醇全部溶解；50_70°C 下静置消泡。得到聚乙烯醇水溶液。步骤二 天然叶绿素/聚乙烯醇薄膜的制备将天然叶绿素加入聚乙烯醇水溶液中，混合均勻。将混合液倒在平板玻璃基体上， 流延成膜，常温避光条件下在通风橱中自然晾干。获得天然叶绿素/聚乙烯醇薄膜。实施例2利用乙烯-乙烯醇共聚物高氧气阻隔材料制备高光稳定性天然叶绿素薄膜。步骤一乙烯-乙烯醇共聚物N，N- 二甲基乙酰胺溶液的制备将乙烯-乙烯醇共聚物加入到N，N- 二甲基乙酰胺中，80-90°C下恒温搅拌至乙烯-乙烯醇共聚物全部溶解。得到乙烯-乙烯醇共聚物N，N- 二甲基乙酰胺溶液。(2)天然叶绿素/乙烯-乙烯醇共聚物薄膜的制备将天然叶绿素加入到乙烯-乙烯醇共聚物N，N-二甲基乙酰胺溶液中，混合均勻， 将混合液倒在平板玻璃基体上，流延成膜，10-40°C下真空干燥。获得天然叶绿素/乙烯-乙烯醇共聚物薄膜。图1为实施例1日照两个月前后的光谱对比图。由图可知，将天然叶绿素封装于高隔氧材料中后，日照两个月时仍有80%以上未发生降解，具有较高的光稳定性。本发明是将天然叶绿素封装于不能与天然叶绿素发生化学反应并具有高氧气阻隔特性的材料中，中断叶绿素的光降解过程，提高其在可见光辐照下的光稳定性。基于叶绿素作为自然界中吸光性最强物质的特性，本发明可能在光电池、光催化和光固化等领域得到应用。本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中的描述只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。
权利要求
1.一种提高天然叶绿素光稳定性的方法，其特征在于包括以下步骤 步骤一制备不与天然叶绿素发生化学反应的高氧气阻隔材料溶液；步骤二 将天然叶绿素加入到步骤一所制备出的溶液中，混合均勻，将混合液置于基底材料上，常温下自然晾干或真空干燥。
2.根据权利要求1所述的提高天然叶绿素光稳定性的方法，其特征在于所述的叶绿素由含叶绿素天然生物中直接提取得到，包括叶绿素a、叶绿素b、叶绿素C、叶绿素d或叶绿素的各种异构体。
3.根据权利要求1所述的提高天然叶绿素光稳定性的方法，其特征在于所述的高氧气阻隔材料为聚乙烯醇、乙烯-乙烯醇共聚物。
全文摘要
本发明涉及天然叶绿素，具体涉及一种提高天然叶绿素光稳定性的方法。将天然叶绿素封装于不与叶绿素发生化学反应的高氧气阻隔材料中。包括两个步骤，步骤一制备不与叶绿素发生化学反应的高氧气阻隔材料溶液；步骤二将叶绿素加入到步骤一所制备出的溶液中，混合均匀，将混合液置于基底材料上，常温下自然晾干或真空干燥。利用本发明制备出的天然叶绿素薄膜具有长时间的光稳定性。该方法工艺简单、易于操作，可应用于光电池、光催化和光固化等领域。
文档编号A01N3/00GK102246748SQ201110117690
公开日2011年11月23日 申请日期2011年4月29日 优先权日2011年4月29日
发明者刘志明, 吴文健, 杨玉杰, 满亚辉, 胡碧茹 申请人:中国人民解放军国防科学技术大学