[发明专利]一种兼具氨气响应与抗菌功能的海藻酸钠复合材料及其制备方法

说明书

本发明属于高分子复合材料技术领域，涉及一种兼具氨气响应与抗菌功能的海藻酸钠复合材料及其制备方法，它是由如下原料制备而成的：海藻酸钠、钴配合物晶体[Co₃(HCO₂)₆]·C₃H₇NO，式中(HCO₂)为甲酸失去1个质子的阴离子。本发明还提供了上述海藻酸钠复合材料的制备方法。本发明所制备得到的海藻酸钠复合材料具有优异的水汽阻隔性、力学性能、热稳定性、氨气响应性能、抗菌功能、紫外阻隔性能，同时还能保持高的光学透明性，且制备工艺简单、环保、成本低廉、适于放大生产，在食品包装、生物医学、抗菌材料、氨气检测、环境监测与安全等领域具有潜在应用价值。

技术领域

本发明属于高分子复合材料技术领域，具体涉及一种兼具氨气响应与抗菌功能的海藻酸钠复合材料及其制备方法。

背景技术

海藻酸钠作为一种生物可降解材料，是一种具有良好成膜性能、生物相容性的环境友好型有机高分子聚合物，在食品包装、生物医疗、智能凝胶等领域具有广泛的应用前景。然而，纯海藻酸钠材料具有较差的水汽阻隔、力学等性能，同时缺少氨气响应、抗菌、紫外阻隔等功能，使其在实际运用中受到了一定的限制。金属有机配合物是一类具有周期性网络结构的晶体多孔材料，有着易于调控的结构与功能等优点，在高分子复合材料、生物医疗、光电磁材料、催化和环境监测与安全等领域具有广泛的应用前景。本发明以海藻酸钠为基质、功能性钴配合物为填料制备复合材料，以此来增强海藻酸钠的水汽阻隔、力学、热稳定性、氨气响应、抗菌、紫外阻隔等性能，拓宽其在食品包装、生物医学、抗菌材料、氨气检测、环境监测与安全等领域的应用。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种兼具氨气响应与抗菌功能的海藻酸钠复合材料及其制备方法。该复合材料具有优异的水汽阻隔性、力学性能、热稳定性、氨气响应性能、抗菌功能、紫外阻隔性能，同时还能保持高的光学透明性，且制备工艺简单、环保、成本低廉、适于放大生产。

本发明技术方案：

本发明提供了一种兼具氨气响应与抗菌功能的海藻酸钠复合材料，其特征在于，由以下重量份的组分组成：海藻酸钠100份，钴配合物晶体3-9份；

所述钴配合物晶体的化学式为·C₃H₇NO，式中(HCO₂)为甲酸失去1个质子的阴离子。

所述钴配合物晶体的制备方法包括以下步骤：

将硝酸钴溶解在去离子水和DMF的混合溶剂中，搅拌10min混合均匀后，再缓慢加入2-氨基-1,4苯二磺酸单钠盐，搅拌混合1h，然后将其置于反应釜中，120℃条件下反应48h，然后冷却至室温，过滤、洗涤、干燥，即得到钴配合物晶体；

所述硝酸钴、2-氨基-1,4苯二磺酸单钠盐、去离子水、DMF的质量比为15：13：130：1070。

本发明还提供了上述兼具氨气响应与抗菌功能的海藻酸钠复合材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)将3-9份钴配合物晶体分散于5000份蒸馏水中，在室温下搅拌2h，得到钴配合物均匀分散液，备用；

(2)将100份海藻酸钠加入到步骤(1)所得到的钴配合物均匀分散液中，在室温下搅拌2h，然后超声脱除气泡，得到均匀的成膜液，备用；

(3)将步骤(2)所得的成膜液浇注到平底玻璃皿中，在50℃的真空烘箱中干燥48h，即得到兼具氨气响应与抗菌功能的海藻酸钠复合材料。

与现有技术相比较，本发明具有的有益效果：