(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210880156.8 (22)申请日 2022.07.25 (71)申请人 山东农业大 学 地址 271018 山 东省泰安市岱宗大街61号 (72)发明人 朱树华　高现强　范海　刘殊君　 张淑新　曹璐璐　张梦婷　赵会芳　 (74)专利代理 机构 山东誉丰合创知识产权代理 有限公司 37384 专利代理师 薛鹏喜 (51)Int.Cl. C08L 29/04(2006.01) C08L 5/08(2006.01) C08K 3/28(2006.01) C08K 3/22(2006.01) C08J 5/18(2006.01)B65D 65/38(2006.01) B01J 27/24(2006.01) B01J 37/10(2006.01) B01J 37/08(2006.01) (54)发明名称 一种可回收再生 光催化保鲜膜的制备方法 (57)摘要 本发明公开了一种可回收再生光催化保鲜 膜的制备方法。 本发明的方法包括以下步骤： 将 尿素与二氧化钛前驱体煅烧复合得到氮化碳/二 氧化钛纳米粒子； 将壳聚糖溶液与聚乙烯醇溶液 混合并搅拌得到共混液， 向共混液中加入氮化 碳/二氧化钛纳米粒子得到成膜液， 然后将成膜 液均匀流延到模具中， 干燥， 得到氮化碳/二氧化 钛/壳聚糖/聚乙烯醇光催化保鲜膜。 本发明利用 氮化碳对二氧化钛进行半导体复合改性， 通过氢 键作用均匀稳定分散到壳聚糖/聚乙烯醇中， 只 需在室内可见光下即可具有抗菌性能和对乙烯 等气体的降解作用， 从而显著提升保鲜效果。 此 外， 光催化膜可进行回 收再生， 无二次污染， 对环 境友好， 可应用于食品、 果蔬、 生鲜等包装保鲜领 域。 权利要求书1页 说明书7页 附图4页 CN 115260682 A 2022.11.01 CN 115260682 A 1.一种氮化碳/二氧化钛/壳聚糖/聚乙烯醇光催化保鲜膜的制备方法， 其特征在于， 包 括以下步骤： (1)采用碱水热法制备二氧化钛前驱体； 将尿素与二氧化钛前驱体按重量比(0.7 ‑ 0.9)： 1混合后， 于45 0‑550℃高温条件下复合3 ‑5h， 得到氮化 碳/二氧化 钛纳米粒子； (2)将壳聚糖溶液与聚乙烯醇溶液在55 ‑65℃温度条件下混合搅拌得到共混液； 向共混 液中加入步骤(1)制备的氮化碳/二氧化钛纳米粒子， 搅拌均匀， 得到成膜液； 将成膜液均匀 流延到模具中， 干燥， 制备 得到氮化 碳/二氧化 钛/壳聚糖/聚乙烯醇光催化保鲜膜。 2.根据权利要求1所述的制备方法， 其特征在于， 步骤(1)中， 碱水热法制备二氧化钛前 驱体的方法为： 将钛酸四丁酯、 乙醇、 硫酸和去离子水混合搅拌， 在150 ‑180℃保持3 ‑4h； 用 乙醇洗涤后， 将沉淀物与NaOH水溶液混合， 再在 150‑180℃热处理20 ‑25h， 抽滤， 干燥， 制备 得到二氧化 钛前驱体。 3.根据权利 要求1所述的制备方法， 其特征在于， 步骤(2)中， 壳聚糖溶液的浓度为25g/ L； 聚乙烯醇溶 液的浓度为5 0g/L； 所述壳聚糖溶 液与聚乙烯醇溶 液的体积比为1:1。 4.根据权利要求1所述的制备方法， 其特征在于， 步骤(2)中， 氮化碳/二氧化钛纳米粒 子与共混液的加入量比为(0.0 5‑0.1)g:40mL。 5.由权利要求1 ‑4任一项所述的制备方法制备的氮化碳/二氧化钛/壳聚糖/聚乙烯醇 光催化保鲜膜。 6.权利要求5所述的氮化碳/二氧化钛/壳聚糖/聚乙烯醇光催化保鲜膜在果蔬保鲜中 的应用。 7.根据权利要求6所述的应用， 其特 征在于， 所述 果蔬为草莓。 8.一种利用权利要求5所述的氮化碳/二氧化钛/壳聚糖/聚乙烯醇光催化保鲜膜进行 果蔬保鲜的方法， 包括以下步骤： 将待保鲜处理的果蔬放入盒中， 用权利要求5所述的氮化碳/二氧化钛/ 壳聚糖/聚乙烯 醇光催化保鲜膜进行覆盖 封闭， 然后置 于LED灯照射下进行保藏。 9.一种对权利要求5所述的氮化碳/二氧化钛/壳聚糖/聚乙烯醇光催化保鲜膜进行回 收再生处 理的方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 在95℃下， 将权利要求5所述的氮化碳/二氧化钛/壳聚糖/聚乙烯醇光催化保鲜膜溶解 于去离子水中， 用磁力搅拌器搅拌， 得到成膜液； 然后将成膜液均匀流延到模具中， 转移至 恒温烘箱干燥， 得到再生的氮化 碳/二氧化 钛/壳聚糖/聚乙烯醇光催化保鲜膜。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115260682 A 2一种可回收 再生光催化保 鲜膜的制备方 法 技术领域 [0001]本发明涉及 光催化材料及保鲜材料领域， 具体涉及一种可回收再生光催化保鲜膜 的制备方法。 背景技术 [0002]我国既是最大的果蔬生产国， 也是最大的果蔬消费国。 然而， 我国果蔬损耗率达 20‑30％， 国家经济损失巨大。 果蔬高损耗是由采收不当、 采后处理技术落后、 贮藏条件不到 位等原因造成的， 而其中果蔬的保鲜问题贯穿全程， 所以保鲜难题成为果蔬降低损耗的关 键点， 也是其痛点所在。 [0003]一般而言导致果蔬腐败主要有外界作用和自身作用两个方面， 即细菌作用导致的 腐败和果蔬生命活动导致果蔬品质的下降。 这两方面的因素往往同时存在， 相互促进， 共同 加剧果蔬的腐败。 [0004]光催化技术能够在室温下深度氧化有机物， 使其 分解为CO2和H2O， 还对通过催化剂 的空气具有良好的杀菌能力。 利用光催化技术处理果蔬贮藏空间的气体， 通过分解果蔬在 贮藏期间释放的乙烯， 减少贮藏空间内乙烯的含量， 抑制果蔬的过度熟化。 光催化氧化过程 也是一个消 耗氧气和产生二氧化碳的过程， 对于储藏室的密闭小空间而言， 可以减少少量 氧气和增加一定量的二氧化碳， 有利于抑制果蔬的呼吸作用。 此外， 气 体中残余的细菌在光 的作用下， 造成核酸和蛋白的交联破裂， 杀灭核酸的生物活性， 致细菌死亡； 同时， 短波紫外 线会将短波段的光与空气中的氧气结合产生臭氧， 臭氧会进一步杀灭贮藏环境的细菌达到 抗菌保鲜的目的。 [0005]TiO2作为良好的光催化剂， 是目前研究最为活跃的无机纳米材料， 具有粒径小、 比 表面积大、 表面活性高、 光吸收性能好且吸收紫外线能力强等独特的性能。 然而二氧化钛纳 米颗粒存在禁带宽度过宽、 只能通过紫外光激发、 太阳光利用率低等问题， 无法应用于塑料 包装材料的抗菌保鲜。 使用非金属和金属掺杂以及窄带半导体纳米微粒复合等方法对二氧 化钛进行改性， 可以拓 宽二氧化 钛对光谱的吸 收到可见光范围并提高其 光吸收效率。 [0006]另外， 目前市场上常用的聚乙烯保鲜膜， 使用过后容易造成环境污染， 因此， 如何 在保证保鲜效果的同时， 还能尽可能减小对环境的污染， 是保鲜材料领域要解决的重要问 题。 发明内容 [0007]针对上述现有技术的不足， 本发明的目的是提供一种可回收再生光催化保鲜膜的 制备方法。 本发明利用氮化碳对TiO2进行复合改性提高光催化性能， 再将复合纳米材料引 入到壳聚糖与聚乙烯醇基底中， 制备的复合膜兼具了壳聚糖与聚乙烯醇的抗菌性、 成膜性、 吸附性、 生物相容性， 以及纳米光催 化剂的抗菌性、 光催 化活性等特性。 此外， 聚乙烯醇分子 链上含有 大量的羟基， 与壳聚糖上的氨基可形成氢键， 提高材料的机械性能和化学性能。 基 于此， 回收后再生的光催化 抗菌保鲜膜也具有良好的性能。说　明　书 1/7 页 3 CN 115260682 A 3