[發明專利]一種具有等離激元共振性能的氧化物材料及抗菌包裝應用

在審

• 申請號: 202210001686.0
• 申請日: 2022-01-04
• 公開（公告）號: CN114277614A
• 公開（公告）日: 2022-04-05
• 發明（設計）人: 阮偉東;王思雨;趙冰;王亞楠;馬妍;劉宏曄;周鐵莉;王旭;韓曉霞;宋薇
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: D21H27/10
• 分類號: D21H27/10;D21H21/36;D21H19/38;D21H19/60;B82Y40/00;C01F5/06;C01F5/22
• 代理公司: 深圳市洪荒之力專利代理有限公司 44541
• 代理人: 李青

本發明公開了一種具有等離激元共振性能的氧化物材料及抗菌包裝應用，屬于果蔬儲藏包裝技術領域，解決了現有防腐劑多數為化學防腐劑，危害人類健康、造成環境污染的問題，其技術要點是：包括銦摻雜氧化鎘(ICO)，所述銦摻雜氧化鎘(ICO)與銻摻雜氧化錫(ATO)、銦摻雜氧化錫(ITO)、鋁摻雜氧化鋅(AZO)以及銦摻雜氧化鉬(IMO)，小粒徑氧化鎂(MgO)、氧化鋅(ZnO)、氧化錫(SnO₂)、氧化鉬(MoO₃)以及氧化鎢(WO₃)納米粒子，經過分子修飾或不修飾，合成將其制備成具有長效、無毒和可重復利用的包裝紙或膜，具有包裝紙或膜的材料兼具抗菌防腐功能和長效、無毒、可重復利用優點。

技術領域

本發明涉及果蔬儲藏技術領域，具體是涉及一種具有等離激元共振性能的氧化物材料及抗菌包裝應用。

背景技術

果蔬是人們日常飲食中必不可少的食物之一，其可為人體提供多種必須的營養物質，如維生素和礦物質等。果蔬在生長期間容易受到細菌和真菌等微生物感染，導致采摘后易霉變腐敗，而且大部分的果蔬產季集中，在采摘后以及在運輸過程中不能妥善保存則會導致腐爛、霉變嚴重，從而造成很大的損失。據統計，發達國家約有10％～20％的新鮮果蔬由于采后病害導致腐爛，發展中國家則達到30％～50％，因此果蔬儲藏問題一直成為人們關注的焦點。

本發明利用氧化物納米材料制備了一種包裝紙或膜，氧化物納米材料會在納米粒子的表面產生近、中紅外等離激元共振現象，在光或電磁波的照射下，所制備的材料表面產生等離激元共振吸收，產生的能量可以對果蔬表面的細菌和真菌進行滅活作用，從而達到殺菌抗菌、抑制霉變腐敗的效果。這種包裝紙或膜的材料具有長效、無毒和可重復利用的特點。

發明內容

針對現有技術存在的不足，本發明實施例的目的在于提供一種具有等離激元共振性能的氧化物材料及抗菌包裝應用，以解決上述背景技術中的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種具有等離激元共振性能的氧化物材料及抗菌包裝應用，組份包括ICO、ATO、ITO、AZO以及IMO，小粒徑MgO、ZnO、SnO₂、TiO₂、MoO₃以及WO₃納米粒子。

作為本發明進一步的方案，所述摻雜ICO納米粒子的制備，采用水熱合成法，步驟如下：

(1)將總摩爾數為0.2摩爾的可溶性鎘源與可溶性銦源按不同配比(可溶性鎘源與可溶性銦源均不為零)混合加入到300-500mL去離子水中，加入1mol/L氫氧化鈉溶液調節pH在9.5-10.5，混合均勻；

(2)將步驟(1)所得混合均勻的透明溶液升溫到200℃下加熱4-24h，得到黑色沉淀；

(3)將步驟(2)得到的反應液冷卻至室溫，離心后所得沉淀用乙醇洗3次，在60℃下真空干燥4-12h，得到不同摻雜比的ICO納米粉體；

(4)將步驟(3)得到的ICO納米粉體與10^-3mol/L的巰基吡啶溶液混合，離心后得到經巰基吡啶修飾的ICO納米粉體；1g的ICO粉體使用10^-3mol/L的巰基吡啶溶液20-100mL。

作為本發明進一步的方案，所述抗菌包裝紙或膜的制備，步驟如下：將0.1-0.3g聚乙烯醇置于20-200mL去離子水中，室溫攪拌0.2-1h，待充分溶脹時，水浴升溫至95℃繼續攪拌，直至溶解，隨后，將不同量的ICO加入聚乙烯醇溶液中繼續攪拌，直至完全溶解，混合液被冷卻到室溫時，使用桌上涂布機將溶液涂布在紙上，涂布紙在室溫下干燥4-48h。

作為本發明進一步的方案，所述MgO納米粒子制備，采用沉淀合成法，步驟如下：