PLA/TiO 2 抗菌复合膜的制备及性质研究

发布时间：2023-03-05 20:14

　　为了保证食品的安全和质量,食品包装行业发展面临着重大挑战。生物可降解的聚乳酸(PLA)和纳米二氧化钛(Ti02)抗菌复合材料具有很好的应用前景。但纳米Ti02与PLA直接混合时,容易在PLA基质内聚集,降低光催化抗菌性。为解决这一问题,本课题研究了一种简单有效的溶液共混法,将溶胶-凝胶法制备的非晶态Ti02溶液与PLA溶液混合,制备出PLA/TiO2抗菌复合膜并研究其性质及其在保鲜包装方面的应用。为制备纳米Ti02溶液,以异丙醇钛(TTIP)为原料,溶胶-凝胶法制备Ti02并进行粒径优化和傅里叶红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)、紫外可见光谱(UV)进行表征。结果表明:当n(TTIP):n(H20)=1:2.5条件时,制备出纳米Ti02溶液粒径最小为6.29-11.1 nm。通过FT-IR、XR、UV表征制备的Ti02是有较高可见光利用率的非晶态纳米粒子。采用单因素、响应面优化PLA/Ti02复合膜制备工艺,实验结果表明PLA浓度4%,Ti02超声分散时间为60 min,Ti02超声功率为200 W时为得到复合膜最佳力学性质工艺条件。通过FT-IR、XRD、扫描电镜(SEM)...

【文章页数】：67 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
1 前言
    1.1 聚乳酸简介
        1.1.1 聚乳酸的结构与性质
        1.1.2 聚乳酸合成方法
        1.1.3 聚乳酸优缺点
        1.1.4 聚乳酸应用
        1.1.5 聚乳酸研究进展
    1.2 纳米二氧化钛简介
        1.2.1 二氧化钛结构与性质
        1.2.2 二氧化钛合成
        1.2.3 二氧化钛降解机制
        1.2.4 纳米二氧化钛的应用
    1.3 抗菌膜
        1.3.1 无机抗菌剂
        1.3.2 有机抗菌剂
        1.3.3 天然抗菌剂
        1.3.4 聚合物和抗菌剂
    1.4 肉类食品保鲜
        1.4.1 肉类变质机理
        1.4.2 肉类包装材料
    1.5 研究的目的、意义和内容
        1.5.1 研究目的和意义
        1.5.2 研究的主要内容
2 材料与方法
    2.1 材料和设备
        2.1.1 实验主要材料
        2.1.2 实验主要仪器设备
    2.2 试验流程
    2.3 二氧化钛制备及表征
        2.3.1 溶胶-凝胶法制备二氧化钛
        2.3.2 纳米TiO₂粒径测试
        2.3.3 傅里叶变换红外光谱(FT-IR)
        2.3.4 X射线衍射(XRD)
    2.4 PLA/ TiO₂复合膜制备工艺优化
        2.4.1 PLA/TiO₂复合膜制备
        2.4.2 力学性质的测定
        2.4.3 单因素实验
        2.4.4 响应面法优化复合膜制备工艺
    2.5 不同TiO₂含量对PLA/TiO₂复合膜结构和性质的影响
        2.5.1 复合膜傅立叶变换红外光谱(FT-IR)分析
        2.5.2 复合膜X射线衍射光谱(XRD)分析
        2.5.3 复合膜扫描电子显微镜(SEM)观察
        2.5.4 机械性能分析
        2.5.5 复合膜热特性(DSC)分析
        2.5.6 复合膜热失重(TGA)分析
        2.5.7 复合膜接触角测定
        2.5.8 复合膜吸水率测定
        2.5.9 复合膜水蒸气透过率测定
        2.5.10 复合膜光催化性测定
        2.5.11 复合膜抗菌性测定
    2.6 复合抗菌膜肉类保鲜应用
        2.6.1 培养基配制
        2.6.2 样品处理
        2.6.3 菌落总数测定
        2.6.4 乳酸菌数测定
        2.6.5 PH测定
        2.6.6 感官评价
3 结果与讨论
    3.1 纳米TiO₂制备及表征
        3.1.1 纳米TiO₂粒径分析
        3.1.2 纳米TiO₂红外光谱分析
        3.1.3 纳米TiO₂X射线衍射分析
    3.2 复合膜工艺优化
        3.2.1 制膜工艺单因素实验
        3.2.2 复合膜制膜工艺的响应面实验及结果
    3.3 不同TiO₂含量对复合膜结构和性质影响
        3.3.1 复合膜傅里叶变换红外光谱的表征
        3.3.2 复合膜X射线衍射分析
        3.3.3 复合膜扫描电镜分析
        3.3.4 二氧化钛浓度对薄膜力学性质的影响
        3.3.5 复合膜热性能分析
        3.3.6 复合膜热失重分析
        3.3.7 复合膜接触角分析
        3.3.8 复合膜吸水率分析
        3.3.9 复合膜水蒸气透过率分析
        3.3.10 复合膜光催化性能分析
        3.3.11 复合膜抗菌性分析
    3.4 复合膜抗菌应用
        3.4.1 菌落总数测定
        3.4.2 乳酸菌数测定
        3.4.3 PH测定
        3.4.4 感官评价
4 结论
    4.1 全文总结
    4.2 论文的创新点
    4.3 论文的不足之处
5 展望
6 参考文献
7 攻读硕士学位期间发表论文情况
8 致谢



本文编号：3756845