【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及材料，具体而言，涉及含石墨烯银纳米粒子的复合保鲜膜、其制备方法及应用。
技术介绍
1、槲皮素(quercetin，que)，又名栎精、槲皮黄素，存在于许多植物的茎皮、花、叶、种子、果实中，多以苷的形式存在，是一种具有抗癌、抑菌、抗氧化和消炎等多种生物活性的黄酮醇类化合物，对人体无毒，可长期食用安全性高，是理想的天然食用和药用化合物，在食品保鲜和医药保健等领域拥有极大的发展潜力。但由于其在加工及贮藏过程中容易受到环境ph、温度和溶剂等因素影响而发生分解，继而造成生物活性降低、功能特性消失等不利后果。因此，为加深槲皮素在食品及医药等领域的应用，开发具有提升槲皮素稳定性、改善生物活性的吸附包埋技术对其进一步应用具有重要意义，可为今后的应用研究提供基础技术支持。
2、石墨烯(go)具有较强的亲水性、大比表面积和高机械强度，可以通过直接接触细菌对其细胞壁和细胞膜造成物理损伤，进而达到抑菌作用，展现出优良的抑菌性能，被广泛应用在生物科技、医学、环境工程等领域。银纳米颗粒(ag)可被细胞吸附并进入其内部影响细胞分裂增殖，同时产生大量对细菌或病毒有较强杀灭性能的活性氧，具有显著抗菌作用。石墨烯银纳米粒子(go@agnps)作为一种复合纳米材料，在石墨烯和银的共同作用下具有显著协同抑菌特性，是一种具有较强发展潜力的抑菌纳米复合材料。但是，目前引入石墨烯银纳米粒子(go@agnps)常存在分布不均匀的问题。
3、因此，目前亟需开发一种可以增强槲皮素抑菌效果，同时还可以提高槲皮素稳定性的复合材料。
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技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供石墨烯银纳米粒子的复合保鲜膜、其制备方法及应用，旨在提高槲皮素的抑菌效果和稳定性。
2、本专利技术是这样实现的：
3、第一方面，本专利技术提供一种含石墨烯银纳米粒子的复合保鲜膜，包括zif-l复合材料、聚乙烯吡咯烷酮和石墨烯银纳米粒子，zif-l复合材料包括zif-l基材和负载于zif-l基材上的槲皮素；
4、其中，zif-l基材是由锌离子和咪唑类有机配体形成。
5、在可选的实施方式中，聚乙烯吡咯烷酮与zif-l复合材料的质量比为(1-5)：100；优选为(2-4)：100；
6、优选地，zif-l复合材料和聚乙烯吡咯烷酮总量与石墨烯银纳米粒子的质量比为(0.5-3):1；更优选为(1-2):1；
7、优选地，在zif-l复合材料中，槲皮素的负载量为0.4％-0.6％；
8、优选地，zif-l基材中，锌离子与咪唑类有机配体的摩尔比为1：(6.5-8.5)，咪唑类有机配体为2-甲基咪唑；
9、优选地，石墨烯银纳米粒子中，石墨烯和银的质量比为(8-12)：1，更优选为(9-11)：1。
10、在可选的实施方式中，复合保鲜膜中还包括成膜助剂，成膜助剂包括聚偏氟乙烯，zif-l复合材料与聚乙烯吡咯烷酮总量与聚偏氟乙烯的质量比为(10-20)：100；
11、优选地，成膜助剂还包括n-n二甲基乙酰胺、聚乙二醇-400和正硅酸四乙酯，在成膜助剂中各组分的质量百分比如下：聚偏氟乙烯8％-12％、n-n二甲基乙酰胺75-85％、聚乙二醇-400 4％-8％、正硅酸四乙酯2％-6％。
12、第二方面，本专利技术提供一种前述实施方式中任一项复合保鲜膜的制备方法，包括：在zif-l基材上负载槲皮素得到zif-l复合材料，利用zif-l复合材料、聚乙烯吡咯烷酮和石墨烯银纳米粒子制备复合保鲜膜。
13、在可选的实施方式中，zif-l基材的制备过程包括：将锌盐与咪唑类有机配体在溶液体系中混合反应，固液分离之后洗涤、干燥得到zif-l基材；优选地，将锌盐溶液和咪唑类有机配体溶液混合，在15℃-30℃的条件下反应1h-4h；更优选地，将锌盐溶液和咪唑类有机配体溶液混合后，超声处理1-5min，然后在300r/min-600r/min的转速下搅拌1h-4h，然后在15℃-30℃的条件下反应1h-4h；优选地，锌盐溶液和咪唑类有机配体溶液均为水溶液，锌盐溶液的浓度为0.2mol/l-0.6mol/l，咪唑类有机配体溶液的浓度为0.03mol/l-0.07mol/l；
14、优选地，zif-l复合材料的制备过程包括：将zif-l基材与槲皮素溶液混合吸附，之后固液分离，将得到的固体干燥；优选地，槲皮素溶液的初始浓度为40μg/ml-60μg/ml，zif-l基材与槲皮素的质量比为100：(0.3-0.7)；优选地，混合吸附的过程包括：将zif-l基材与槲皮素溶液混合后，在200r/min-400r/min的转速下振荡30min-60min。
15、在可选的实施方式中，以zif-l复合材料、聚乙烯吡咯烷酮、石墨烯银纳米粒子和成膜助剂为原料制备复合保鲜膜，制备过程包括：先将zif-l复合材料和聚乙烯吡咯烷酮反应得到zif-l@pvp材料，然后以zif-l@pvp材料、石墨烯银纳米粒子和成膜助剂为原料制备复合保鲜膜。
16、在可选的实施方式中，zif-l@pvp材料的制备过程包括：将zif-l复合材料和聚乙烯吡咯烷酮分散液混合反应，之后固液分离，将得到的固体干燥得到zif-l@pvp材料；
17、优选地，聚乙烯吡咯烷酮与zif-l复合材料的质量比为(1-5)：100，聚乙烯吡咯烷酮分散液的浓度为0.01-0.04mg/ml；
18、优选地，将zif-l复合材料和聚乙烯吡咯烷酮分散液混合超声1min-10min，之后搅拌2h-5h，经离心分离之后，弃上清液，干燥。
19、在可选的实施方式中，石墨烯银纳米粒子的制备过程包括：将石墨烯和水超声分散得到石墨烯分散液，将石墨烯分散液和硝酸银溶液混合搅拌10min-50min，之后再与柠檬酸钠溶液在50℃-70℃的条件下混合反应1h-4h，经固液分离之后，将得到的固体清洗、干燥；
20、优选地，石墨烯分散液的浓度为0.5mg/ml-1.5mg/ml，硝酸银溶液的浓度为40mmol/l-60mmol/l，柠檬酸钠溶液的浓度为8mmol/l-12mmol/l，石墨烯分散液、硝酸银溶液和柠檬酸钠溶液的体积比为20：(2.2-2.5)：(28-32)；
21、优选地，制备石墨烯分散液时，控制超声时间为1h-4h。
22、在可选的实施方式中，以zif-l@pvp材料、石墨烯银纳米粒子和成膜助剂为原料制备复合保鲜膜的过程包括：将成膜助剂、石墨烯银纳米粒子和zif-l@pvp材料混合得到铸膜液，采用刮涂法刮涂于基材上，干燥成膜；
23、其中，成膜助剂包括聚偏氟乙烯，zif-l@pvp材料、石墨烯银纳米粒子与聚偏氟乙烯的质量比为(10-20)：(5-15)：100；
24、更优选地，成膜助剂还包括n-n二甲基乙酰胺、聚乙二醇-400和正硅酸四乙酯，在成膜助剂中各组分的质量百分比如下：聚偏氟乙本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种含石墨烯银纳米粒子的复合保鲜膜，其特征在于，包括ZIF-L复合材料、聚乙烯吡咯烷酮和石墨烯银纳米粒子，所述ZIF-L复合材料包括ZIF-L基材和负载于所述ZIF-L基材上的槲皮素；
2.根据权利要求1所述的复合保鲜膜，其特征在于，所述聚乙烯吡咯烷酮与所述ZIF-L复合材料的质量比为(1-5)：100；优选为(2-4)：100；
3.根据权利要求1所述的复合保鲜膜，其特征在于，所述复合保鲜膜中还包括成膜助剂，所述成膜助剂包括聚偏氟乙烯，所述ZIF-L复合材料与所述聚乙烯吡咯烷酮总量与聚偏氟乙烯的质量比为(10-20)：100；
4.一种权利要求1-3中任一项所述复合保鲜膜的制备方法，其特征在于，包括：在所述ZIF-L基材上负载槲皮素得到所述ZIF-L复合材料，利用所述ZIF-L复合材料、聚乙烯吡咯烷酮和石墨烯银纳米粒子制备复合保鲜膜。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述ZIF-L基材的制备过程包括：将锌盐与所述咪唑类有机配体在溶液体系中混合反应，固液分离之后洗涤、干燥得到所述ZIF-L基材；优选地，将锌盐溶液和
6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，以所述ZIF-L复合材料、聚乙烯吡咯烷酮、石墨烯银纳米粒子和成膜助剂为原料制备所述复合保鲜膜，制备过程包括：先将所述ZIF-L复合材料和聚乙烯吡咯烷酮反应得到ZIF-L@PVP材料，然后以ZIF-L@PVP材料、石墨烯银纳米粒子和成膜助剂为原料制备复合保鲜膜。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述ZIF-L@PVP材料的制备过程包括：将所述ZIF-L复合材料和聚乙烯吡咯烷酮分散液混合反应，之后固液分离，将得到的固体干燥得到ZIF-L@PVP材料；
8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述石墨烯银纳米粒子的制备过程包括：将石墨烯和水超声分散得到石墨烯分散液，将所述石墨烯分散液和硝酸银溶液混合搅拌10min-50min，之后再与柠檬酸钠溶液在50℃-70℃的条件下混合反应1h-4h，经固液分离之后，将得到的固体清洗、干燥；
9.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，以ZIF-L@PVP材料、石墨烯银纳米粒子和成膜助剂为原料制备复合保鲜膜的过程包括：将成膜助剂、石墨烯银纳米粒子和ZIF-L@PVP材料混合得到铸膜液，采用刮涂法刮涂于基材上，干燥成膜；
10.权利要求1-3中任一项所述的复合保鲜膜或权利要求4-9中任一项所述的制备方法制备得到的复合保鲜膜在抑菌保鲜中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种含石墨烯银纳米粒子的复合保鲜膜，其特征在于，包括zif-l复合材料、聚乙烯吡咯烷酮和石墨烯银纳米粒子，所述zif-l复合材料包括zif-l基材和负载于所述zif-l基材上的槲皮素；
2.根据权利要求1所述的复合保鲜膜，其特征在于，所述聚乙烯吡咯烷酮与所述zif-l复合材料的质量比为(1-5)：100；优选为(2-4)：100；
3.根据权利要求1所述的复合保鲜膜，其特征在于，所述复合保鲜膜中还包括成膜助剂，所述成膜助剂包括聚偏氟乙烯，所述zif-l复合材料与所述聚乙烯吡咯烷酮总量与聚偏氟乙烯的质量比为(10-20)：100；
4.一种权利要求1-3中任一项所述复合保鲜膜的制备方法，其特征在于，包括：在所述zif-l基材上负载槲皮素得到所述zif-l复合材料，利用所述zif-l复合材料、聚乙烯吡咯烷酮和石墨烯银纳米粒子制备复合保鲜膜。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述zif-l基材的制备过程包括：将锌盐与所述咪唑类有机配体在溶液体系中混合反应，固液分离之后洗涤、干燥得到所述zif-l基材；优选地，将锌盐溶液和咪唑类有机配体溶液混合，在15℃-30℃的条件下反应1h-4h；更优选地，将所述锌盐溶液和所述咪唑类有机配体溶液混合后，超声处理1-5min，然后在300r/min-600r/min的转速下搅拌1h-4h，然后在15℃-30℃的条件下反应1h-4h；优选地，所述锌盐溶液和所述咪唑类有机配体溶液均为水溶液，所述锌盐溶液的浓度为0...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘广洋，徐东辉，尹晨，曹佳勇，黄艳艳，丁欣，陈鸽，林桓，张延国，赵一明，
申请(专利权)人：中国农业科学院蔬菜花卉研究所，
类型：发明
国别省市：
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