纳米氧化锌在食品领域中的应用及安全性 研究进展

纳米氧化锌因其具有良好的抗菌性能已成为目前抗菌材料的研究热点。然而,随着纳米氧化锌在食品包装材料和食品添加剂等领域的广泛应用,其将不可避免地进入到生物体内,从而对人体健康造成一定危害,因此其生物安全性也引起了广泛关注。本文通过总结和归纳相关的研究报道,阐述了纳米氧化锌在食品领域的应用,并介绍了其可能引起的遗传、免疫、生殖、神经等毒性效应,深入探讨了纳米氧化锌相关毒性的影响因素,以期为今后纳米氧化锌在食品领域的研究和应用提供参考。     

纳米氧化锌抗菌机理在聚酯纤维及纺织品上的应用

介绍了纳米氧化锌抗菌性能、抗菌机理以及在聚酯纤维和纺织品的应用,通过聚酯纳米氧化锌母粒添加纺丝法、或者纺织品锌离子后整理法,赋予聚酯纺织品良好的抗菌功能.纳米氧化锌作为纳米级抗菌材料,具有较好的安全性和抗菌能力,有着广阔的应用前景.     

纳米氧化锌的开发与应用

纳米级氧化锌,由于比表面积大,具有一系列优异的物理、化学、表面和界面性质,在磁、光、电、催化等领域应用广泛。本文介绍了纳米氧化锌的制备方法、技术指标和应用领域,为纳米氧化锌的发展提供参考。     

纳米氧化锌抗菌机理探讨

利用自制的2种纳米氧化锌及普通氧化锌对纯棉织物进行抗菌整理，对3种不同氧化锌粉体及经其整理后织物的抗菌机理进行了探讨，发现纳米氧化锌的抗菌机理是光催化和金属离子溶出共同作用的结果。     

纳米氧化锌织物整理剂的制备与整理效应的研究

利用自制的纳米氧化锌功能织物整理剂ZN-l，通过常规后整理工艺获得纳米功能纺织品；发现纳米氧化锌整理剂的抗菌性比非纳米氧化锌强，粒径越小，抗菌性越好；由此制备的纳米功能织物的撕破强力平均提高36．8％、折皱回复角平均提高2．1％、白度平均提高6．8％，手感也有所改善．     

镀银抗菌、远红外、抗紫外等新型纳米陶瓷棉纺织品的开发和应用

各种纳米级陶瓷粉体,由于其自身的特殊性能和极大的表面比,而具有各种独特的甚至奇异的性能,中介绍采用专有的植入法技术,在各种纯棉、涤棉织物中分别植入纳米级镀银陶瓷粉体、纳米级氧化锆陶瓷粉体及纳米级氧化锌陶瓷粉体,便可使织物具有抗菌、远红外、抗紫外等功能。     

壳聚糖基纳米氧化锌—丁香精油抗菌复合膜对

将抗菌效果良好且不会产生耐药性的无机抗菌剂纳米氧化锌和具有广谱抗菌性、无毒健康的天然抗菌剂丁香精油加入壳聚糖—魔芋葡甘聚糖复合膜中,研究复合膜对鲜肉的保鲜效果。结果发现：添加质量分数6%纳米氧化锌和体积分数0.6%丁香精油的复合膜对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率分别为99.78%,99.06%,具有强抗菌效果;红外光谱分析结果表明壳聚糖官能团和丁香精油中存在的酚反应基团之间有效地发生了键合,且扫描电镜结果表明丁香精油在一定程度上可改善纳米氧化锌的分散效果;添加纳米氧化锌和丁香精油的复合膜对鲜肉的保质期可提高6~8 d。     

微波协同纳米氧化锌对羽绒的抗菌工艺研究

研究微波协同纳米氧化锌抗菌试验的最佳工艺。在最佳工艺条件下,探讨了微波协同纳米氧化锌的最佳抗菌率,同时进行了纳米氧化锌的回收试验,并测定多次回收的纳米材料抗菌效果的变化规律。微波协同纳米氧化锌抗菌的最佳工艺为:纳米氧化锌与羽绒质量比为0.5,微波时间为3 min,微波功率为200 W,微波时温度50℃,最佳抗菌率为89.13%。微波协同纳米氧化锌对羽绒有较好的抗菌效果,至少可进行2次回收循环使用。     

纳米氧化锌和纳米银对羽绒材料的抗菌效果研究

研究了纳米银、纳米氧化锌抗菌实验的最佳光照时间、羽绒与纳米材料最佳质量比、白炽灯最佳功率等最佳灭菌工艺条件。通过单一变量法研究在不同实验条件下,纳米银、纳米氧化锌对羽绒抗菌效果的影响,在所得最佳灭菌条件下,探讨纳米银、纳米氧化锌的最佳抗菌率;进行纳米银、纳米氧化锌回收实验,测定多次回收的纳米材料抗菌效果的变化规律。纳米氧化锌的最佳抗菌条件为:绒毛与纳米氧化锌质量比1∶3,光照时间4 h,白炽灯功率11 W,最佳抗菌效果为82.37%;纳米银的最佳抗菌条件为:绒毛与纳米银质量1∶2,光照时间3 h,白炽灯功率11 W,最佳抗菌效果为92.61%。经测试,纳米银、纳米氧化锌对羽绒具有较好的抗菌作用,至少可以进行两次循环回收使用。     

氧化锌纳米体系的微观形貌及稳定性研究

用透射电子显微镜（TEM）表征由氧化锌、聚丙烯酸盐和硅酮制备三元纳米体系，发现纳米粒子为单核或多核的微囊式结构，囊芯为纳米氧化锌粒子，囊壁由聚丙烯酸盐、硅酮互穿混合而成；表面显示负电性，其微观形貌为链状或簇状的非规则球形；通过研究重力、超声波振荡时间、pH值等条件对纳米体系稳定性的影响，采用浸-轧-烘整理工艺用氧化锌三元纳米体系处理棉织物，用扫描电子显微镜（SEM）观察织物载体上纳米粒子微观形貌，提出了纳米粒子在织物载体上堆积和团聚的收缩效应模型。     

改性纳米氧化锌/丙烯酸树脂复合涂饰剂的制备及性能研究

采用硅烷偶联剂(KH-570)对纳米氧化锌进行改性,然后将其与丙烯酸树脂乳液共混合制备了改性纳米氧化锌/丙烯酸树脂复合涂饰剂。通过沉降试验及透射电镜表征,经KH-570改性过的纳米氧化锌的分散性大大提高。探讨了硅烷偶联剂及改性纳米氧化锌用量对涂膜性能的影响,研究结果表明:硅烷偶联剂用量的质量分数为5%时,复合涂膜的力学性能最佳;添加改性纳米氧化锌可以提高丙烯酸树脂的力学性能、耐摩擦性能及耐老化和抗紫外性能,当改性纳米氧化锌用量为0.4%(质量分数)时,涂膜的综合性能最佳。     

壳聚糖基纳米氧化锌—丁香精油抗菌复合膜对鲜肉保鲜效果

将抗菌效果良好且不会产生耐药性的无机抗菌剂纳米氧化锌和具有广谱抗菌性、无毒健康的天然抗菌剂丁香精油加入壳聚糖—魔芋葡甘聚糖复合膜中,研究复合膜对鲜肉的保鲜效果。结果发现:添加质量分数6%纳米氧化锌和体积分数0.6%丁香精油的复合膜对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率分别为99.78%,99.06%,具有强抗菌效果;红外光谱分析结果表明壳聚糖官能团和丁香精油中存在的酚反应基团之间有效地发生了键合,且扫描电镜结果表明丁香精油在一定程度上可改善纳米氧化锌的分散效果;添加纳米氧化锌和丁香精油的复合膜对鲜肉的保质期可提高6～8d。     

氮掺杂ZnO纳米晶的防紫外和抗菌整理

采用自组装爆燃法制备氮掺杂纳米氧化锌,对其微观结构进行表征,研究了氮掺杂纳米氧化锌水分散体系整理后棉织物的防紫外线性能和抗菌性能.试验结果表明,氮掺杂纳米氧化锌粒度小、分布均匀、分散性好;用氮掺杂纳米氧化锌整理后的织物进行抑菌圈测试及紫外防护因子测试,其防紫外线和抗菌性能优良,且具有较好的水洗牢度.     

纳米氧化锌光催化甲基橙的二元非线性曲线拟合模型的建立及应用

为了研究纳米氧化锌光催化降解染料废水的作用,选用甲基橙溶液作为模拟污染物,通过测试甲基橙溶液在光照前后的吸光度来考察纳米氧化锌的光催化效率。使用二元非线性模型对纳米氧化锌光催化甲基橙实验数据进行拟合,对纳米氧化锌光催化甲基橙降解率进行修正。采用溶胶凝胶法制备纳米氧化锌,以20mg/L的甲基橙溶液作为模拟污染物,通过测试紫外光照射前后甲基橙溶液的吸光度来考察纳米氧化锌的光催化性能,对得到的实验数据进行数学拟合。结果表明,甲基橙溶液在紫外光照射下会自行分解,且自身降解符合二元非线性方程。该算法可以实现最优拟合。通过使用此二元非线性公式,可以达到修正纳米氧化锌光催化甲基橙实验数据的目的,氧化锌催化甲基橙降解率计算结果更精确。     

纳米氧化锌-聚酯合成工艺的研究及性能表征

研究了纳米氧化锌-聚酯的合成工艺,主要探讨了氧化锌分散处理前、后在聚酯体系中的分散性;分析了不同氧化锌添加量对聚合反应的影响,以及抗氧剂对反应过程和产物的影响;对纳米氧化锌-聚酯复合材料的结晶性和抗紫外线性能进行了表征。     

制备工艺对纳米氧化锌颗粒大小和催化活性的影响

采用气相沉积法和水热法制备纳米氧化锌,分析了不同工艺条件对纳米氧化锌颗粒大小的影响。以罗丹明B为模拟污染物,研究了不同工艺条件下纳米氧化锌的光催化效率。结果表明:采用两种不同方法制备的纳米氧化锌均为六方晶系纤锌矿结构。气相沉积法制备的样品颗粒粒径大小为51.73~41.39nm;对罗丹明B的降解率最高可达95.24%。采用水热法制备纳米氧化锌,有机添加剂对纳米氧化锌的性能有一定的影响,不添加有机化合物制备的样品颗粒粒径为68.94nm,对罗丹明B降解率为85.28%;添加不同有机化合物,颗粒粒径大小为68.91~45.94nm,对罗丹明B降解率为86.96%~73.43%。在相同条件下,气相沉积法制备的纳米氧化锌颗粒粒径更小,对罗丹明B的降解率更高。     

负载纳米氧化锌棉织物的制备及其光催化性能的研究

通过溶胶-凝胶法制备了一种负载氧化锌纳米颗粒的棉织物.经扫描电镜(SEM)观察了表面形貌,能谱(EDS)研究了表面元素状态,X射线衍射(XRD)研究了结晶形态,热失重测试(TG)分析了热降解过程;结果表明生成了氧化锌颗粒,并紧密吸附在棉织物表面.用紫外-可见光光谱(UV-Vis)分析了光催化分解过程并对其可重复性进行了探讨;结果表明,这种负载纳米氧化锌的织物对亚甲基蓝(模型化合物)具有长期稳定的光降解性能.     

采后纳米氧化锌对苹果黑斑病和青霉病的控制

通过离体(in vitro)和体内(in vivo)实验,研究了纳米氧化锌处理对苹果采后主要致腐病菌Alternaria alternata和Penicillium expansum生长的抑制及对病害的控制效果。结果表明:纳米氧化锌对两种病菌的菌丝生长均具有明显的抑制作用,且抑制效果随浓度的升高而增加,其中20%的纳米氧化锌对A.alternata和P.expansum的抑菌率分别达到86.85%和49.60%,对前者抑制效果显著优于后者。20%纳米氧化锌处理对A.alternata孢子萌发的抑制较对照下降了87.37%,而15%纳米氧化锌处理对P.expansum孢子萌发的抑制较对照下降了94.56%。同时纳米氧化锌也显著降低了损伤接种A.alternata和P.expansum苹果病斑直径的扩展,其中以5%纳米氧化锌处理效果最好,分别与对照相比降低了76.24%和65.32%,更高浓度处理并没有增强抑制效果。由此表明,纳米氧化锌可通过直接抑菌作用来减轻苹果黑斑病和青霉病的发生。     

纳米ZnO在纺织行业中的应用进展

纳米氧化锌(ZnO)是一种多功能性的新型无机材料,具有光化学效应和遮蔽紫外线性能,以及良好的抗菌抑菌、祛味防霉等独特功效。文中阐述了纳米氧化锌的制备方法,包括物理法和化学法;综述了纳米氧化锌的表面改性,包括物理改性、化学改性,及其在纺织行业中的应用研究现状,包括抗菌性能、防紫外线性能、超疏水性能、抗静电性能、导电纤维材料等;展望了纳米氧化锌在纺织行业中的应用前景。     

纳米氧化锌海丝纤维的抗菌和细胞毒性作用

研究了含不同浓度纳米氧化锌的海丝纤维的体外抗金黄色葡萄球菌、大肠埃希菌和白假丝酵母菌的作用,以及纳米氧化锌海丝纤维洗脱液对非洲绿猴肾细胞(Vero细胞)的毒性作用.采用细菌生长抑制的定性和定量试验测定抑菌圈直径及抑菌率;采用MTT法细胞毒性试验测定纳米氧化锌海丝纤维洗脱液体外对Vero细胞的相对增殖率,观察细胞形态学改变,并确定相应毒性等级.结果表明,含0.2%、0.5%、0.8%、1.5%纳米氧化锌的海丝纤维对金黄色葡萄球菌和大肠埃希菌的抑菌圈直径分别为2.35、2.45、2.50、2.75 cm和2.45、2.85、3.05、3.35 cm,抑菌率分别为63.97%、73.02%、88.31%、96.43%和72.50%、83.75%、88.75%、97.58%;对白假丝酵母菌的抑菌圈直径则为2.85、3.00、3.20、3.25 cm.含0.2%、0.5%、0.8%、1.5%纳米氧化锌的海丝纤维洗脱液的毒性反应级别均在2级以下,基本属无细胞毒性,细胞相容性好.