殼聚糖-納米TiO2復(fù)合涂膜的研究及應(yīng)用.pdf

1、殼聚糖是一種天然多糖類的生物大分子，由于其具有特殊的功能，與生物體有良好的親合相溶性，無毒，高粘度等，而在食品保鮮、農(nóng)藥載體、免疫增強劑、藥品緩釋材料、降低人體膽固醇、滲析等方面展示出廣闊的前途。但是，在對殼聚糖涂膜的研究和應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)，殼聚糖膜的濕態(tài)機械強度較差，關(guān)鍵問題是膜的強度、韌性不夠，一段時間后易斷裂破碎，使部分表面裸露，從而影響其應(yīng)用的廣泛性，這是殼聚糖自身的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)所致。納米TiO2是目前研究最為活躍的無機納米材料之一，具

2、有無毒、抗菌并分解細菌、防紫外線、超親水和超親油等特性。
　　本課題利用納米TiO2對殼聚糖進行改性，提高殼聚糖膜的機械強度、抑菌殺蟲性和改善透水率，研究改性后的殼聚糖/納米 TiO2復(fù)合膜的功能結(jié)構(gòu)，并將復(fù)合膜應(yīng)用于金秋梨保鮮及農(nóng)藥膜劑型上的研究。研究主要內(nèi)容和結(jié)論如下：
　　1、殼聚糖/納米TiO2復(fù)合膜的功能特性研究。納米TiO2用表面改性劑月桂酸鈉改性后，制備了殼聚糖/納米TiO2復(fù)合膜，分別用紅外光譜（IR）和透射

3、電鏡（TEM）表征了其結(jié)構(gòu)與形態(tài)，并在粘度、厚度、水蒸氣透過率、透光率、力學(xué)性能和抑菌性能等方面與殼聚糖簡單膜進行了比較。研究結(jié)果表明：月桂酸鈉通過與納米TiO2粒子表面的羥基反應(yīng)而偶聯(lián)到納米TiO2表面，納米TiO2在有機體中具有良好的分散性，使復(fù)合膜的持水率和透光率得到較大提高，在膜的厚度為0.015mm時殼聚糖/納米TiO2復(fù)合膜的透水率比殼聚糖單膜低0.6240
　　mg.cm-2.d-1，殼聚糖/納米TiO2復(fù)合膜的透光

4、率均比相同厚度的CTS膜的透光率高20％；與殼聚糖單膜相比，殼聚糖/納米TiO2復(fù)合膜的拉伸強度提高19.7％，斷裂伸長率提高38.5％，直角撕裂強度提高43.8％；納米TiO2的適量加入使復(fù)合膜的抑菌性能也得到加強，殼聚糖/納米TiO2復(fù)合膜性能優(yōu)于殼聚糖簡單膜。2、殼聚糖/納米TiO2復(fù)合膜保鮮的應(yīng)用研究。
　　通過正交實驗優(yōu)化殼聚糖/納米 TiO2復(fù)合膜的最佳配方，并在室溫條件（20℃-25℃）下測試金秋梨的Vc含量、總糖含

5、量、總酸含量、水分含量、好果率以及多酚氧化酶（PPO），過氧化物酶（POD），超氧化物歧化酶（SOD）等各項指標。試驗結(jié)果表明：當殼聚糖/納米 TiO2復(fù)合膜中殼聚糖、納米TiO2、甘油的質(zhì)量分數(shù)分別為2％、0.03％、2.5％時，殼聚糖/納米TiO2復(fù)合涂膜處理的金秋梨在室溫貯藏至第30d時，總糖、總酸及Vc含量分別為8.31％，0.07975％，6.9μg/g，好果率達81.2％，失水率為4.9％，明顯優(yōu)于單膜處理果及對照，各項酶活

6、指標均得到相應(yīng)的改善和提高。殼聚糖/納米TiO2復(fù)合膜保鮮效果優(yōu)于殼聚糖單膜。
　　3、殼聚糖/納米TiO2復(fù)合膜農(nóng)藥劑型的應(yīng)用研究。通過室內(nèi)抑菌試驗，室內(nèi)殺蟲試驗和利用氣相色譜對農(nóng)藥長效性檢測的田間試驗，結(jié)果表明：與農(nóng)藥相比，殼聚糖/納米TiO2復(fù)合膜農(nóng)藥對稻瘟菌、玉米大斑、灰霉菌、小麥赤霉抗菌效果分別提高18.9％、17.1％、15.8％和15.4％，好于單獨農(nóng)藥；對小菜蛾的室內(nèi)殺蟲試驗，其中CTS-TiO2-P混合液對小菜蛾