嵌入氧化石/TiO2-Nps的基烯甲基纤维素/贝作为天然包装膜的潜在应用
Hebat-Allah S Tohamy1, Salah A A Mohamed2, Mohamed El-Sakhawy1
1Cellulose and Paper Department, National Research Centre, Dokki, Giza P.O. 12622, Egypt.
International journal of biological macromolecules
|December 5, 2023
概括
这项研究使用氧化石墨烯 (GO) 和二氧化纳米颗粒 (TiO2-NPs) 与基甲基纤维素 (HPMC) 和贝开发了可生物降解的复合膜. 由此产生的纳米复合材料薄膜表现出增强的机械性能和抗菌活性,显示出可持续包装应用的前景.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 聚合物科学 聚合物科学
- 纳米技术纳米技术
背景情况:
- 基甲基纤维素 (HPMC) 和糖是可生物降解的聚合物,有可能用于薄膜应用.
- 石墨烯氧化物 (GO) 和二氧化纳米粒子 (TiO2-NPs) 以其独特的特性和增强聚合物矩阵的潜力而闻名.
研究的目的:
- 开发新型可生物降解复合膜,其中包含HPMC,贝,GO和TiO2-NPs.
- 研究GO和TiO2-NPs对HPMC/贝复合膜的结构,热,机械和抗菌性能的影响.
主要方法:
- 复合膜是使用电影造方法制造的.
- 福利埃变换红外光谱法 (FTIR) 和X射线衍射 (XRD) 用于描述分散性和混合能力.
- 使用了热重力测量分析 (TGA/DTG),扫描电子显微镜 (SEM) 和机械测试 (拉伸强度,Young的模量,爆裂强度).
- 对大肠杆菌,B. mycoides和C. albicans的抗菌活性进行了评估.
主要成果:
- 在XRD分析中,由于H-结合的破坏,复合材料的晶度下降.
- 与HPMC/贝相比,TGA/DTG显示复合膜的热稳定性优于HPMC/贝.
- SEM证实了TiO2-NPs的均分布,并揭示了纳米复合材料薄膜的形态.
- 拉伸强度显著增加 (高达GO的231%,TiO2-NPs的212%).
- 在添加TiO2-NPs后,爆裂强度和接触角度也显著改善.
- 复合膜对测试的病原体具有显著的抗菌活性.
结论:
- 结合HPMC,贝,GO和TiO2-NPs,可以产生具有增强机械强度,热稳定性和抗菌性能的可生物降解复合膜.
- 这些纳米复合材料薄膜是可持续和功能性包装材料的有希望的候选者.
