用SiC/g-C3N4纳米混合体增强的PBAT薄膜的开发,以提高生物相容性和抗菌性能
Raja Venkatesan1, Kumarasamy Jayakumar2, Chaitany Jayprakash Raorane3
1School of Chemical Engineering, Yeungnam University, 280 Daehak-Ro, Gyeongsan, 38541, Republic of Korea. rajavenki101@gmail.com.
Scientific reports
|December 15, 2025
概括
碳化/石墨碳化纳米混合物被添加到聚乙烯基酸盐-co-terephthalate) 膜中. 这增强了机械强度,疏水性,并提供了针对大肠杆菌和黄金杆菌的显著抗菌活性.
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:
- 聚乙烯基酸盐-联合甲酸盐 (PBAT) 是一种可生物降解的聚合物,在食品包装中具有潜在的应用.
- 提高PBAT的机械,疏水和抗菌性能对于扩大其在活性食品包装中的使用至关重要.
研究的目的:
- 为了合成碳化/石墨碳化 (SiC/g-C3N4) 的纳米混合物.
- 通过溶剂造将这些纳米混合物纳入PBAT膜.
- 评估SiC/g-C3N4对PBAT纳米复合材料的结构,形态,物理化学和抗菌性能的影响.
主要方法:
- 用于制备PBAT纳米复合材料薄膜的溶剂造方法.
- 福里埃变换红外光谱学 (FTIR),X射线衍射 (XRD) 和扫描电子显微镜 (SEM) 用于表征.
- 拉力测试用于评估机械强度.
- 测量水性的水接触角度.
- 阿加尔井扩散方法用于评估对大肠杆菌和黄金菌的抗菌活性.
主要成果:
- 在PBAT矩阵内SiC/g-C3N4的均分散被SEM证实.
- 含有5重%SiC/g-C3N4的PBAT纳米复合材料的最大拉伸强度为26.1MPa (与整洁的PBAT相比为~18.4MPa).
- 水接触角度增加到94.5° (vs. 整洁PBAT的~72.6°),表明增强的疏水性.
- 观察到显著的抗菌活性,对于5%重量的纳米复合材料薄膜,对大肠杆菌的抑制区为15.2毫米,对黄金色杆菌的抑制区为13.6毫米.
结论:
- SiC/g-C3N4纳米混合物有效地提高了PBAT膜的机械强度和疏水性.
- 开发的PBAT纳米复合材料显示出强大的抗菌特性,这对于活性食品包装至关重要.
- 这些发现凸显了SiC/g-C3N4/PBAT纳米复合材料在先进食品包装解决方案中的潜力.
