一种AgNPs复合薄膜的制备及其应用制造技术

本发明专利技术公开了一种AgNPs复合薄膜的制备及其应用的方法，属于包装材料技术领域，包括以下步骤：提取艾草精油后的艾草残渣，经水浴，进一步提取得到艾草提取液，将提取液作为模板剂，采用绿色合成法制备纳米银（AgNPs），通过纳米银（AgNPs）和海藻酸钠还有淀粉一起制备复合薄膜，再在对复合薄膜进行机械性能、不透明度等表征，含量为0.027 wt%的AgNPs复合薄膜的拉伸强度达到12.04 Mpa，并采用SEM等技术对AgNPs复合薄膜进行结构分析及微观形貌观察，然后测试复合薄膜抗氧化性能，AgNPs含量达到0.027 wt%时，抗氧化能力达到64.1%，最后进行复合薄膜保存小西红柿，于4℃保存28 d，0.027 wt%AgNPs复合薄膜内小西红柿总酚含量为9.45 mg/g仅下降19.8%，且小西红柿均未发生霉变，证明了AgNPs复合薄膜的保鲜能力。明了AgNPs复合薄膜的保鲜能力。明了AgNPs复合薄膜的保鲜能力。

【技术实现步骤摘要】
一种AgNPs复合薄膜的制备及其应用
[0001]
：本专利技术属于包装材料
，具体涉及一种AgNPs复合薄膜的制备及其应用。
[0002]
技术介绍
：薄膜包装是保护食品免受污染的一种经济而有效的方法，所以人类生活中对包装薄膜的用量越来越大。然而，由化学合成的聚合物制成的薄膜难以降解，会产生大量固体废物积累，白色污染日益加重，从而导致环境问题。作为一种解决方案，与石油基合成的薄膜相比，可生物降解薄膜更快的分解速度引起了人们的关注。缩短薄膜的降解时间可以减少废物量的产生并有利于环境保护。可生物降解薄膜大多由碳水化合物的为原材料制成，例如淀粉和蛋白质，包括乳清蛋白分离物和天然多糖。海藻酸钠具有独特的生物，化学和物理性质，可用于伤口敷料。银纳米颗粒以其强大的抗菌活性而著称，将抗菌特性掺入生物相容性优异的聚合物中，使聚合物具有抗菌性能，该方法是有前景的应用。
[0003]目前，对AgNPs和海藻酸钠还有马铃薯淀粉一起制备复合薄膜的报道较少。中国专利CN114031911A公布了一种可降解的生物基薄膜材料及其制备方法，利用了中国乡村中常见的秸秆作为主要原料，复合生物基材料的原料易得，可降解性能好，力学性能优异，用途广泛。中国专利CN114015211A公布了一种全降解抗菌食品包装膜及其制备方法，通过生物可降解酯、亲水胶体、抗菌纳米颗粒等原料分段加料，一步挤出造粒后，通过挤压吹塑获得包装膜，赋予可降解薄膜良好的抗菌效果。中国专利CN114044941A公布了一种绿色可降解复合膜的制备方法，解决了单一淀粉薄膜的耐水性差、成膜性差、机械性能差、阻水性差等问题，且该复合膜的制备工艺操作简单、绿色环保，制备的复合膜具有良好的机械性能、成膜性、耐水性、疏水性和可降解性。
[0004]基于上述专利技术，本专利技术首先对提取精油后的艾草残渣，进行水浴提取，过滤获得艾草提取液，使用艾草提取液绿色还原硝酸银制备纳米银AgNPs。通过AgNPs和海藻酸钠还有马铃薯淀粉一起制备复合薄膜。随后并测试了复合膜的各项基础性能和抗氧化能力还有保鲜应用，目前还没有通过艾草残渣提取液制备AgNPs，再制备复合薄膜的报道或专利。本专利技术与传统的制备复合薄膜方法相比，增加了对艾草的综合利用，且绿色环保性好、产品机械性能稳定、不透明度较高、具有抗氧化性和保鲜能力等优点。
[0005]
技术实现思路
：本专利技术的目的是为了提供一种AgNPs复合薄膜的制备及其应用。本专利技术AgNPs制备方法简单，工艺绿色环保、可大规模生产；制备的复合薄膜光滑平整、不透明度高、机械性能优异，复合薄膜具有抗氧化性，复合薄膜应用于保鲜领域，也提高了对艾草资源的综合利用。
[0006]本专利技术包括以下步骤：1. 绿色合成AgNPs提取艾草精油后的艾草残渣烘干，称取10~500 g艾草残渣粉末倒入烧杯中，然后加入100~1000 mL去离子水，在70~95℃水浴中加热，提取时间为1~3 h，得到提取液，再过滤浓缩得到艾草残渣提取液。取5~20 mL艾草提取液和5~20 mL 1~10 mmol/L AgNO3溶液，混
合倒入烧杯中，密封室温搅拌1~3 h，制备出AgNPs溶液，保存于4℃环境下；2. AgNPs复合薄膜的制备制备AgNPs复合薄膜，首先称海藻酸钠1~3 g溶于50~200 mL去离子水，再滴入AgNPs溶液0~10 mL，50~80℃搅拌加热1~3 h；其次称取1~5 g淀粉溶解于50~200 mL去离子水，在85℃水浴中加热5 min，滴入1~3 mL丙三醇；溶液混合后50~80℃搅拌加热5~20 min，超声10~30 min，真空抽气3~10 min，浇筑在聚四氟乙烯成膜板上，在40℃烘箱中烘干12~24 h后，保存在恒温条件下。
[0007]3. 复合薄膜性能表征和应用(1)使用紫外可见分光光度计对复合薄膜进行吸光度和不透明度测试；(2)对复合薄膜进行水蒸气透过率测试；(3)对复合薄膜进行机械性能测试和抗氧化测试。
[0008](4)对复合薄膜进行保鲜应用。
[0009]附图说明：附图1为复合薄膜的扫描电镜图。
[0010]附图2为复合薄膜的傅里叶变换红外光谱。
[0011]附图3为复合薄膜的不透明度。
[0012]附图4为复合薄膜的机械性能示意图。
[0013]附图5为复合薄膜的抗氧化能力示意图。
[0014]附图6为复合薄膜的保鲜应用示意图。
[0015]具体实施方式：以下结合实施例对本专利技术提供的技术方案进行详细说明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围。
[0016]实施例1：绿色合成AgNPs及其复合薄膜的制备(1)提取艾草精油后的艾草残渣烘干，称取100 g艾草残渣粉末倒入烧杯中，然后加入100 mL去离子水，在95℃水浴中加热，提取时间为2 h，得到提取液，再过滤浓缩得到艾草残渣提取液。取10 mL艾草提取液和10 mL 10 mmol/L AgNO3溶液，混合倒入烧杯中，密封室温搅拌2 h，制备出AgNPs溶液，保存于4℃环境下；(2)制备AgNPs复合薄膜，首先称海藻酸钠1.5 g溶于100 mL去离子水，再滴入AgNPs溶液2 mL，60℃搅拌加热1 h；其次称取2.5 g淀粉溶解于50 mL去离子水，在85℃水浴中加热5 min，滴入2 mL丙三醇；溶液混合后50℃搅拌加热10 min，超声30 min，真空抽气5 min，浇筑在聚四氟乙烯成膜板上，在40℃烘箱中烘干12 h后，保存在恒温条件下。
[0017]实施例2：AgNPs复合薄膜的各项基础性能表征与测试(1)实施例1中制备的AgNPs复合薄膜，通过紫外可见分光光度计测试波长550 nm处复合薄膜的吸光度和不透明度，AgNPs含量的增加使不透明度增加，0.000 wt% AgNPs复合薄膜的不透明度3.39 mm
‑1，0.027 wt% AgNPs不透明度达到7.07 mm
‑1，增加AgNPs复合薄膜的不透明度可使食物避免受太阳光的照射，能有效抑制食物氧化，减少食品营养价值损失；(2)水蒸气渗透率（WVP）是食品储存抗氧化膜的重要选择参数。WVP最小的薄膜减少了通过食品的水运输，从而延长了食品的保质期。与对照膜相比，所有AgNPs薄膜的WVP降
低明显（p<0.05）。0.054 wt%的AgNPs薄膜WVP最低，比对照低37.4%。AgNPs的添加填补了海藻酸钠马铃薯淀粉中存在的结构间隙，从而堵塞了通过薄膜的水运输的通道和途径，所以复合薄膜WVP随着AgNPs含量的增加而降低。0.027 wt%的AgNPs薄膜与0.054 wt%的AgNPs薄膜WVP无明显变化，从节约材料的角度来说，0.027 wt%的AgNPs薄膜更适合应用于市场；(3)对复合薄膜进行机械性能测试，在电子万能材料试验机测定膜的拉伸强度和断裂伸长率，将复合薄膜切割成150 mm
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10 mm长条，电子万能材料试验机的夹手将复合薄膜两端固定，使薄膜自然伸展。设定测试速度为50 mm/min本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种AgNPs复合薄膜的制备，其特征包括以下步骤：提取艾草精油后的艾草残渣烘干，称取10~500 g艾草残渣粉末倒入烧杯中，然后加入100~1000 mL去离子水，在70~95℃水浴中加热，提取时间为1~3 h，得到提取液，再过滤浓缩得到艾草残渣提取液。2.取5~20 mL艾草提取液和5~20 mL 1~10 mmol/L AgNO3溶液，混合倒入烧杯中，密封室温搅拌1~3 h，制备出AgNPs溶液，保存于4℃环境下；制备AgNPs复合薄膜，首先称海藻酸钠1~3 g溶于50~200 mL去离子水，再滴入AgNPs溶液0~10 mL，50~80℃搅拌加热1~3 h；其次称取1~5 g淀粉溶解于50~200 mL去离子水，在85℃水浴中加热5 min，滴入1~3 mL丙三醇；溶液混合后50~80℃搅拌加热5~20 min，超声10~30 min，真空抽气3~10 min，浇筑在聚四氟乙烯成膜板上，在40℃烘箱中烘干12~24 h后，保存在恒温条件下。3.权利要求1制备的AgNPs复合薄膜进行测试和分析，其特征包括以下步骤：使用紫外可见分光光度计进行吸光度和不透明度测试；对复合薄膜进行水蒸气透过率测试；对复合薄膜进行表征包括显微镜、扫描电镜、傅里叶变换红外、热重分析；对复合薄膜进行机械性能，在电子万能材料试验机测定膜的拉伸强度和断裂伸长率，将复合薄膜切割成150 mm
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【专利技术属性】
技术研发人员：宋吉明，张跃跃，陈继伟，周浩，
申请(专利权)人：安徽大学绿色产业创新研究院，
类型：发明
国别省市：