制造的抗菌复合薄膜由黄素加载的红素微纳米粒子和纤维素制成的纤维素
Rui Tian1, Chaoyuan Zheng2, Xingxiang Ji2
1State Key Laboratory of Green Papermaking and Resource Recycling, Qilu University of Technology, Shandong Academy of Sciences, Jinan, Shandong 250353, China; Beijing Advanced Innovation Center for Materials Genome Engineering, Institute for Advanced Materials and Technology, University of Science and Technology Beijing, Beijing 100083, China.
International journal of biological macromolecules
|August 11, 2025
概括
新的可生物降解包装薄膜利用化红素和黄素来实现高抗菌活性和提高机械强度. 这些可持续材料为塑料替代品提供了增强的功能.
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
- 生物材料工程 生物材料工程
背景情况:
- 再生纤维素 (RC) 复合薄膜对可持续包装有希望,但缺乏抗菌性能和强大的机械性能等基本功能.
- 现有的局限性阻碍了RC薄膜作为传统塑料包装可行的替代品的广泛采用.
- 开发功能化的生物降解材料对于解决与塑料废物相关的环境问题至关重要.
研究的目的:
- 为了合成高抗菌性再生纤维素复合膜,使用黄油无水化化性木质素 (BAL) 封装的黄素微纳米粒子 (B-CMPs).
- 研究均分散的B-CMPs对RC复合膜的机械,光学和屏障性能的影响.
- 评估开发的复合膜对常见细菌菌株的光动态杀菌效果.
主要方法:
- anhydride 化性木质素 (BAL) 的合成和库尔库微纳米粒子 (B-CMP) 的封装.
- 制造含有B-CMP的再生纤维素 (RC) 复合膜,确保均分散.
- 薄膜的特性,包括可见光透射率,抗拉强度,水蒸气透性和接触角度.
- 在蓝光激发下对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌活性的评估.
主要成果:
- 开发的RC复合膜具有高可见光透射率 (80.4%) 和增强的抗拉强度 (68 MPa).
- 观察到显著的光动力学抗菌活性,在蓝光下,对大肠杆菌的抑制率为91%,对金黄色杆菌的抑制率为92%.
- 实现了较好的屏障性能,其证据是低水蒸气透率 (1.12 × 10−12 g·cm·cm−2·s−1·Pa−1) 和增加的疏水性 (接触角度为82.3°).
结论:
- 素的化显著改善了黄素在纤维素基质中的分散和功能整合.
- 由此产生的复合膜表现出机械,光学,屏障和抗菌性质的卓越平衡.
- 这项研究为开发先进,可持续的包装材料中高价值的素利用提供了一条新的途径.
