[发明专利]一种高效可见光防菌保鲜塑料包装材料及其制备方法

权利要求书

1.一种高效可见光防菌保鲜塑料包装材料，其特征在于：该材料为加入了g-氮化碳/二氧化钛纳米颗粒的聚乙烯包装材料，其中，g-氮化碳/二氧化钛纳米颗粒的含量为质量分数1％～5％，g-氮化碳/二氧化钛纳米颗粒的直径为5～10nm，所述g-氮化碳/二氧化钛纳米颗粒以单面附着或双面附着的方式加入聚乙烯包装材料中，或所述g-氮化碳/二氧化钛纳米颗粒以内嵌的方式加入聚乙烯包装材料中；

所述高效可见光防菌保鲜塑料包装材料通过涂覆或熔融方法制备得到；

所述涂覆方法包括以下步骤：

(1)制备g-氮化碳纳米颗粒：配置三聚氰胺水溶液，采用高压釜制备g-氮化碳纳米颗粒；

(2)制备g-氮化碳/二氧化钛纳米颗粒：将乙醇、水、硝酸、g-氮化碳颗粒混合后制得A液，将乙醇、钛酸四丁酯混合后制得B液，将B液逐滴加入A液中，同时搅拌，后将A液、B液的混合物加入到高压釜中进行反应，反应结束后自然冷却到室温，水洗，于烘箱中烘干，制得g-氮化碳/二氧化钛纳米颗粒；

(3)制备复合光催化溶剂：将g-氮化碳/二氧化钛纳米颗粒分散于去离子水中，制得复合光催化溶剂；

(4)二氧化硅溶胶的制备：将TEOS或MTEOS或MTS中的一种或几种二氧化硅前驱体物质、盐酸或硝酸中的一种、EtOH进行搅拌混合制备成二氧化硅溶胶；

(5)防菌保鲜塑料包装材料的涂覆制备：将塑料薄膜先用二氧化硅溶胶浸渍处理，后将处理后的塑料薄膜再次用复合光催化溶剂进行表面的涂覆处理，晾干即得到防菌保鲜塑料包装材料；

所述熔融方法包括以下步骤：

(1)制备g-氮化碳纳米颗粒：配置三聚氰胺水溶液，采用高压釜制备g-氮化碳纳米颗粒；

(2)制备g-氮化碳/二氧化钛纳米颗粒：将乙醇、水、硝酸、g-氮化碳颗粒混合后制得A液，将乙醇、钛酸四丁酯混合后制得B液，将B液逐滴加入A液中，同时搅拌，后将A液、B液的混合物加入到高压釜中进行反应，反应结束后自然冷却到室温，水洗，于烘箱中烘干，制得g-氮化碳/二氧化钛纳米颗粒；

(3)防菌保鲜塑料包装材料的熔融制备：以g-氮化碳/二氧化钛纳米颗粒、聚乙烯塑料粒子、偶联剂KH-570制备光催化纳米母粒，后将聚乙烯塑料粒子与光催化纳米母粒混匀后用双螺杆挤出成型机，吹膜得到防菌保鲜塑料包装材料。

2.根据权利要求1所述的一种高效可见光防菌保鲜塑料包装材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)制备g-氮化碳纳米颗粒：配置三聚氰胺水溶液，采用高压釜制备g-氮化碳纳米颗粒；

(2)制备g-氮化碳/二氧化钛纳米颗粒：将乙醇、水、硝酸、g-氮化碳颗粒混合后制得A液，将乙醇、钛酸四丁酯混合后制得B液，将B液逐滴加入A液中，同时搅拌，后将A液、B液的混合物加入到高压釜中进行反应，反应结束后自然冷却到室温，水洗，于烘箱中烘干，制得g-氮化碳/二氧化钛纳米颗粒；

(3)制备复合光催化溶剂：将g-氮化碳/二氧化钛纳米颗粒分散于去离子水中，制得复合光催化溶剂；

(4)二氧化硅溶胶的制备：将TEOS或MTEOS或MTS中的一种或几种二氧化硅前驱体物质、盐酸或硝酸中的一种、EtOH进行搅拌混合制备成二氧化硅溶胶；

(5)防菌保鲜塑料包装材料的涂覆制备：将塑料薄膜先用二氧化硅溶胶浸 渍处理，后将处理后的塑料薄膜再次用复合光催化溶剂进行表面的涂覆处理，晾干即得到防菌保鲜塑料包装材料。

3.根据权利要求2所述的一种高效可见光防菌保鲜塑料包装材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(4)中二氧化硅前驱体物质、盐酸或硝酸、EtOH的摩尔浓度比为(1～2)：1：(99～100)，搅拌温度为30～50℃，搅拌时间为20～60min。

4.根据权利要求2所述的一种高效可见光防菌保鲜塑料包装材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(5)中二氧化硅溶胶浸渍处理时间为1～2min，复合光催化溶剂涂覆处理时间为8～10min，晾干温度为40～70℃。