一种自修复可降解C3N4/主客体薄膜的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种自修复可降解C3N4/主客体薄膜的制备方法，该方法包括以下步骤：步骤一、将氮化碳(C3N4)粉末加入β‑环糊精的支化聚乙烯亚胺(PEI‑βCD)溶液，超声处理，离心得到澄清的乳白色氮化碳‑β‑环糊精的支化聚乙烯亚胺(C3N4‑PEI‑βCD)溶液；步骤二、将C3N4‑PEI‑βCD和金刚烷聚丙烯酸(PAA‑AD)在基底表面交替沉积，形成一种PAA‑AD/C3N4‑PEI‑βCD自修复可降解主客体薄膜。本发明专利技术提供的方法简单有效，操作简便，且所需时间较短。

【技术实现步骤摘要】
一种自修复可降解C3N4/主客体薄膜的制备方法
本专利技术涉及一种金刚烷的聚丙烯酸/氮化碳-β-环糊精的支化聚乙烯亚胺(PAA-AD/C3N4-PEI-βCD)自修复可降解主客体薄膜的制备方法，属于PAA-AD/C3N4-PEI-βCD自修复可降解主客体薄膜制备
与应用。
技术介绍
在食品保鲜等农产品领域，对抑制微生物的大量繁殖和生物相容性具有较高的要求，同时目前已有的应用于该领域的薄膜材料，通常由于它们不可降解而造成了环境污染和能源危机，限制了它们使用数量、时间和范围；除此以外，已应用的保鲜薄膜材料容易被磨损或破裂，减少了材料的使用寿命，从而导致食品保鲜周期降低。面对这些问题，制备可降解的，自修复的薄膜料制品的必要性和紧急性应运而生。通过该薄膜材料的可降解乙烯等可催熟性有机物从而达到了保鲜的目的，同时该材料具有自修复效果，将会从另一个新的角度极大程度上延长了材料的使用寿命。氮化碳(C3N4)作为一种高效稳定的可见光响应型催化剂，受到人们的青睐。它是一种新型非金属聚合材料，与传统的半导体光催化材料相比，具有良好的热稳定性、耐酸碱、生物相容性、廉价和便于改性等优点，已有将其应用于光降解有机污染物、细胞标志物及光催化有机合成等领域。层层自组装技术(Layer-by-Layerself-assembly)，作为一种新颖的制备纳米薄膜的技术，依靠驱动力(物质间的相互作用力)，调节纳米复合薄膜材料的结构和形貌，自组装成纳米薄膜材料，同时也实现了该纳米材料的多功能性。至今为止，多种材料比如碳纳米管、蛋白质、核酸、磷脂和有机及无机颗粒都被成功的用来构造具有特定组成，厚度和性质的多层有序膜。主客体相互作用作为一种新的自组装驱动力，进一步推动了层层自组装技术制备自修复薄膜发展。目前，关于通过层层自组装技术的主体客体相互作用的可降解、自修复涂层的相关研究尚未有报道。本专利制备了这样多功能的可降解、自修复薄膜，填补了现有技术中的空缺。
技术实现思路
技术问题：本专利技术的目的是提供一种自修复可降解C3N4/主客体薄膜的制备方法，该方法将C3N4，β-环糊精的支化聚乙烯亚胺制备出一种澄清的乳白色C3N4-PEI-βCD溶液，然后利用层层自组装技术，将C3N4-PEI-βCD和金刚烷的聚丙烯酸自组装到基底表面，制备金刚烷的聚丙烯酸/炭化氮-β-环糊精的支化聚乙烯亚胺(PAA-AD/C3N4-PEI-βCD)自修复可降解主客体薄膜；本方法简单有效，操作简便，且所需时间较短。技术方案：金刚烷的聚丙烯酸/炭化氮-β-环糊精的支化聚乙烯亚胺(PAA-AD/C3N4-PEI-βCD)表示“金刚烷的聚丙烯酸”复合“氮化碳”复合“β-环糊精的支化聚乙烯亚胺”。本专利技术的一种自修复可降解C3N4/主客体薄膜的制备方法包括如下步骤：步骤一、将不同质量的氮化碳(C3N4)粉末加入β环糊精的支化聚乙烯亚胺(PEI-βCD)溶液，超声震荡，离心得到澄清的乳白色氮化碳-β-环糊精的支化聚乙烯亚胺(C3N4-PEI-βCD)溶液；步骤二、将步骤一得到的C3N4-PEI-βCD溶液作为第一层自组装在基底表面，然后，将PAA-AD溶液作为第二层进行自组装，重复数次周期后，制备得到一种PAA-AD/C3N4-PEI-βCD自修复可降解主客体薄膜。其中：所述不同质量的氮化碳(C3N4)粉末，其质量为1～4mg，所述β环糊精的支化聚乙烯亚胺(PEI-βCD)的浓度为4～8mg/mL。所述的超声震荡，超声振荡的时间60～120min，超声频率为90～100Hz。所述的离心得到澄清的乳白色C3N4-PEI-βCD溶液：离心速度为3500～5000rpm，离心时间为5～10min。所述制备得到一种PAA-AD/C3N4-PEI-βCD自修复可降解主客体薄膜具体过程为：首先将玻璃片浸泡在浓度为4～8mg/mlC3N4-PEI-βCD溶液中15～30min，取出用水冲洗后浸泡在PAA-AD溶液中15～30min，上述步骤重复15～30周期，制得PAA-AD/C3N4-PEI-βCD自修复可降解主客体薄膜。有益效果：本专利技术与现有技术相比，具有以下优点：1、本专利技术以层层自组装技术制备PAA-AD/C3N4-PEI-βCD自修复可降解主客体薄膜，通过氮化碳-支化聚乙烯亚胺侧链上β-环糊精的和聚丙烯酸上的金刚烷之间的可逆性主客体连接实现薄膜的自修复能力；2、氮化碳(C3N4)的添加，实现薄膜的可降解能力；3、本专利技术方法简单有效，操作简便，且所需时间较短；4、本专利技术制备装置简单，不需要特殊的设备；5、本专利技术制备PAA-AD/C3N4-PEI-βCD自修复可降解主客体薄膜，不仅本身具有很好的自修复效果，在可见光照射下，可以降解乙烯、染料等，尤其是在特殊条件下还可以自我降解，具有广泛的应用前景。附图说明图1是本专利技术的PAA-AD/C3N4-PEI-βCD自修复可降解主客体薄膜对亚甲基蓝的降解紫外吸收曲线图；图2是本专利技术的PAA-AD/C3N4-PEI-βCD自修复可降解主客体薄膜对亚甲基蓝的降解图；图3是本专利技术的PAA-AD/C3N4-PEI-βCD自修复可降解主客体薄膜的自修复图。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术做更进一步地解释，下列实施例仅用于说明本专利技术，但并不用来限定本专利技术的实施范围。本专利技术的一种自修复可降解C3N4/主客体薄膜的制备方法包括如下步骤：步骤一、将不同质量的氮化碳(C3N4)粉末加入β-环糊精的支化聚乙烯亚胺(PEI-βCD)溶液，超声震荡，离心得到澄清的乳白色氮化碳-β-环糊精的支化聚乙烯亚胺(C3N4-PEI-βCD)溶液；步骤二、将步骤一得到的C3N4-PEI-βCD溶液作为第一层自组装在基底表面，然后，将PAA-AD溶液作为第二层进行自组装，重复数次周期后，制备得到一种PAA-AD/C3N4-PEI-βCD自修复可降解主客体薄膜。实施例11)将1mg氮化碳(C3N4)粉末加入4mg/mLβ-环糊精的支化聚乙烯亚胺(PEI-βCD)，超声震荡60min，离心速度3500rpm，离心时间5min，得到澄清的乳白色氮化碳-β-环糊精的支化聚乙烯亚胺(C3N4-PEI-βCD)溶液。2)将清洗干净的玻璃片浸泡在4mg/mLC3N4-PEI-βCD溶液中15min，用水冲洗洗去物理吸附的聚合物；然后再浸入到4mg/mLPAA-AD溶液中15min后用水冲洗；上述步骤重复30周期，制得PAA-AD/C3N4-PEI-βCD自修复可降解主客体薄膜。图1是实施例1制备出PAA-AD/C3N4-PEI-βCD自修复可降解主客体薄膜对亚甲基蓝的降解紫外吸收曲线图。图2是实施例1制备出PAA-AD/C3N4-PEI-βCD自修复可降解主客体薄膜对亚甲基蓝的降解实物图。图3是实施例1制备出PAA-AD/C3N4-PEI-βCD自修复可降解主客体薄膜的自修复图。实施例21)将2mg氮化碳(C3N4)粉末加入5mg/mLβ-环糊精的支化聚乙烯亚胺(PEI-βCD)，超声震荡80min，离心速度4000rpm，离心时间7min，得到澄清的乳白色氮化碳-β-环糊精的支化聚乙烯亚胺(C3N4-PEI-βCD)溶液。2)将清洗干净的玻璃片浸泡在5mg/mLC3N4-PEI-βCD溶液中2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自修复可降解C3N4/主客体薄膜的制备方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：步骤一、将氮化碳(C3N4)粉末加入β环糊精的支化聚乙烯亚胺(PEI‑βCD)溶液，依次经过超声震荡和离心处理，得到澄清的乳白色氮化碳‑β‑环糊精的支化聚乙烯亚胺(C3N4‑PEI‑βCD)溶液；步骤二、将步骤一得到的C3N4‑PEI‑βCD溶液作为第一层自组装在基底表面，然后，将PAA‑AD溶液作为第二层进行自组装，重复数次周期后，制备得到一种PAA‑AD/C3N4‑PEI‑βCD自修复可降解主客体薄膜。

【技术特征摘要】
1.一种自修复可降解C3N4/主客体薄膜的制备方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：步骤一、将氮化碳(C3N4)粉末加入β环糊精的支化聚乙烯亚胺(PEI-βCD)溶液，依次经过超声震荡和离心处理，得到澄清的乳白色氮化碳-β-环糊精的支化聚乙烯亚胺(C3N4-PEI-βCD)溶液；步骤二、将步骤一得到的C3N4-PEI-βCD溶液作为第一层自组装在基底表面，然后，将PAA-AD溶液作为第二层进行自组装，重复数次周期后，制备得到一种PAA-AD/C3N4-PEI-βCD自修复可降解主客体薄膜。2.如权利要求1所述的一种自修复可降解C3N4/主客体薄膜的制备方法，其特征在于：所述氮化碳(C3N4)粉末的质量为1～4mg，所述β环糊精的支化聚乙烯亚胺(PEI-βCD)...

【专利技术属性】
技术研发人员：宣红云，姚登兵，葛丽芹，
申请(专利权)人：南通大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32