可见光激发下具有增强抑菌作用的聚乙烯醇/石墨氮化碳复合纳米纤维膜

将聚乙烯醇(PVA)溶液与分散在其中的石墨氮化碳(g-C_(3)N_(4))纳米片通过静电纺丝技术和交联反应成功地制备了具有增强抑菌性能的可生物降解复合纳米纤维膜。对PVA/g-C_(3)N_(4)(P-CN)复合纳米纤维膜的微观形貌、物理性能及抗菌性能进行了研究,分析了g-C_(3)N_(4)含量对复合纳米纤维膜的形貌及性能的影响。扫描电镜分析结果表明,P-CN纤维直径为200~300 nm,交联后纤维直径变为1μm左右,g-C_(3)N_(4)质量分数小于3%时,纳米片均匀地分布在纳米纤维的表面,通过拉伸和溶胀测试发现,交联复合纳米纤维膜具有良好的力学性能和优良的抗溶胀性能。抑菌测试结果表明,复合纳米纤维对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌效果随着g-C_(3)N_(4)含量的增加明显提高,在4×10^(4)Lux的LED光激发10min后培养24 h的P-CN-5的最大抗菌环直径可以达到20 mm。研究结果表明,P-CN复合纳米纤维膜含少量g-C_(3)N_(4)就具备优异的抗菌性能,未来在抗菌涂层和包装等领域有巨大的应用潜力。

光催化抑菌和降解有机物的聚乙烯醇/二氧化钛@氮化碳复合纳米纤维膜

文中将TiO_(2)与g-C_(3)N_(4)(CN)二元复合制备了异质结复合物TiO_(2)@g-C_(3)N_(4)(TCN),然后将聚乙烯醇(PVA)溶液和TCN按照不同比例混合,通过静电纺丝技术制备了5种PVA复合TCN纳米纤维膜(P-TCN)。对TCN和P-TCN膜的微观形貌、物理性能、光催化抑菌性能和降解有机物性能进行了研究。结果表明,TCN中TiO_(2)纳米颗粒镶嵌在CN的片层结构中,TCN的光吸收能力和电子空穴分离率较CN有大幅提高,TCN具有更高的光催化活性。P-TCN复合纳米纤维膜具有良好的热稳定性和力学性能,在可见光激发下对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌有明显的抑制作用,其中P-TCN-5对大肠杆菌的抑菌圈达到10.6mm,平板计数法算出的抑菌率达到99.3%。另外,P-TCN复合纳米纤维膜在可见光照射下对染料具有良好的降解性能,P-TCN-5在6h对亚甲基蓝(MB)的降解率达到了79%。该复合膜良好的抑菌效果和光催化降解性能令其在降解污染物、抗菌器材、包装材料等领域具有广阔的应用前景。

抑菌可降解包装膜的研究进展

对抑菌材料和可降解高分子材料在食品包装中的应用研究进行综述,以开发具有抑菌性和可降解性的绿色环保型包装膜。归纳了抑菌包装膜中常用的抑菌剂及其抑菌机理、可降解高分子材料(壳聚糖、聚乙烯醇)的研究进展及抑菌可降解包装膜的应用。目前,抑菌可降解膜大多被用于果蔬、肉类等食品的储藏包装,若未来广泛应用于非食品领域,如个人卫生器具、医药用品、环保产品以及一般消费品等,将有望取代传统化石包装材料。