纳米二氧化钛改性LDPE薄膜中纳米钛粒子在食品模拟物中的迁移研究

为探究纳米改性LDPE薄膜中纳米钛粒子在食品模拟物中的迁移规律,根据欧盟法规(EU)NO.10/2011,分别采用蒸馏水、3%乙酸溶液(m/V)、10%乙醇溶液(V/V)、95%乙醇溶液(V/V)作为中性、酸性、脂肪性和酒精性食品模拟物,研究在不同温度条件下(40℃和70℃)纳米钛粒子的迁移情况,并研究了微波和紫外处理对迁移结果的影响。研究发现,纳米钛粒子在四种食品模拟物中的迁移量从高到低依次为:酸性食品模拟物、中性食品模拟物、酒精性食品模拟物和脂肪性食品模拟物,并且温度的升高能够促进纳米钛粒子的迁移。纳米钛粒子的迁移量范围为0.0046 mg/kg~0.61 mg/kg。此外,微波处理也能够促进纳米钛粒子的迁移,紫外处理则没有这样的促进作用。根据欧盟规定所允许的最大迁移量5 mg/kg,迁移实验表明纳米二氧化钛改性LDPE薄膜能够作为一种安全的食品包装膜。     

不同结构纳米铜/PP复合膜中铜向食品模拟物的迁移

探究了温度、时间、食品模拟物、氧气,以及聚丙烯(polypropylene,PP)的3种结构(PP-B、PP-R和PPH)对纳米铜/PP复合膜中铜向食品模拟物迁移的影响。将含有纳米铜和经3-氨丙基三乙氧基硅烷((3-Aminopropyl)triethoxysilane,KH550)处理的纳米铜分别添加到PP-B、PP-R和PP-H母粒中制备成相应的纳米铜/PP复合膜。在20、40和70℃下,将复合膜浸泡在食品模拟物中进行迁移实验。铜向食品模拟物的迁移率随着时间和温度的增加而增大直至平衡。酸性食品模拟物中迁移平衡时,在20℃,纳米铜/PP-B复合膜中铜的迁移率最大,PP-R和PP-H中铜的迁移率无显著性差异;40℃时,纳米铜/PP-H中铜的迁移率最大,PP-B和PP-R中铜的迁移率无显著性差异;而在70℃时,仍然是PP-H中铜的迁移率最大,PP-R次之,PP-B中铜的迁移率最小。     

纳米铜/低密度聚乙烯复合膜中铜向食品模拟物迁移量的测定

建立了电感耦合等离子体发射光谱法(inductively coupled plasma optical emission spectrometry,ICP-OES)和石墨炉原子吸收光谱法(graphite furnace atomic absorption spectrometry,GFAAS)对纳米铜/低密度聚乙烯(low density polyethylene,LDPE)中铜向食品模拟物迁移量的检测方法。将纳米铜和经3-氨丙基三乙氧基硅烷((3-Aminopropyl)triethoxysilane,KH550)处理的纳米铜分别添加到LDPE母粒中制备成纳米铜/LDPE复合膜。在40℃下,将纳米铜/LDPE复合膜在3%乙酸和10%乙醇2种食品模拟物中浸泡10 d,以ICP-OES测定3%乙酸中铜的含量,以GFAAS测定10%乙醇中铜的含量。结果表明:2种模拟物中,铜分别在0.02~0.5μg/m L和2.5~25μg/L范围内线性良好,R~2大于0.999,回收率分别在81.42%~100.22%和81.71%~96.05%,RSD分别为1.02%~8.87%和1.66%~8.24%(n=6),检出限为0.90μg/L和0.20μg/L,定量限为3.10μg/L和0.68μg/L,表明这2种方法精密度好,灵敏度高,定性定量准确。     

淋膜纸杯中Al、Mg向酸性食品模拟物的迁移及数学模拟

为了研究淋膜纸杯中Al和Mg向酸性食品中的迁移规律以及数学模拟软件模拟迁移的有效性,对8种淋膜纸杯样品采用湿法消解的方法消解,之后利用电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-OES)检测8种淋膜纸杯中Al和Mg的初始含量及其向酸性食品模拟物(3%乙酸溶液)中迁移的量。淋膜纸杯中Al和Mg的初始含量分别为841.6～3 482.0,179.1～19 720.1mg/kg。在迁移条件为40℃/12h,8种样品中Al和Mg向3%乙酸溶液中迁移量分别为0.077～0.212,0.065～0.862mg/kg,而在70℃/8h下8种样品中Al和Mg向3%乙酸溶液中迁移量分别为0.074～0.180,0.064～2.209mg/kg,淋膜层低密度聚乙烯(LDPE)的厚度、迁移温度和时间以及纸的厚度和密度都能影响2种金属元素的迁移。使用迁移模拟软件AKTS-SML对8种淋膜纸杯样品进行迁移模拟,扩散系数采用Piringer模型,纸与LDPE之间的分配系数设置为1 000,LDPE与食品模拟物(3%乙酸)之间的分配系数设置为1,Al和Mg在40℃/12h下迁移模拟结果分别为0.760～3.075,0.162～17.750mg/kg;70℃/8h下迁移模拟结果分别为0.757～3.059,0.161～17.660mg/kg,软件模拟的迁移结果比试验所得到的都要高,迁移模拟结果在一定程度上能取代Al和Mg的迁移试验,确保消费者安全。     

纳米银-聚乙烯复合包装中助剂对银向食品模拟物迁移的影响

为探究纳米银-聚乙烯复合包装中添加剂对纳米银颗粒向食品模拟物迁移的影响,在20、40 ℃和70 ℃条件下分别将空白纳米银聚乙烯复合包装和含有助剂（抗氧化剂1076、抗氧化剂168、光稳定剂622和光稳定剂944）的纳米银聚乙烯复合包装在3 g/100 mL乙酸溶液和体积分数50%乙醇溶液两种食品模拟物中浸泡1～30 h,然后蒸干定容并用电感耦合等离子体质谱测定银的含量。结果表明：食品模拟物中银的加标回收率在84.19%～115.69%之间,相对标准偏差在3.21%～8.75%之间;在8 h内塑料中的添加剂会促进银向两种食品模拟物的迁移;同时银的迁移率会随着迁移温度的升高和迁移时间的增加而增大直至平衡;平衡时,塑料中的添加剂反而阻碍银向这两种食品模拟物的迁移;银在酸性模拟物中的迁移率大于在酒精类模拟物中的迁移率。     

食品接触材料聚氯乙烯中纳米氧化锌迁移特性研究

目的 研究食品接触材料聚氯乙烯(PVC)中纳米氧化锌(ZnO-Np)迁移特性。方法 制备ZnO-Np含量为1% w/w 的PVC/ZnO-Np复合材料;利用单颗粒系统串接电感耦合等离子体质谱技术(Single-particle system tandem inductively coupled plasma mass spectrometry,Sp-ICP/MS)对ZnO-Np迁移过程中的粒径变化进行测定及分析;在20 ℃、40 ℃和70 ℃下对食品模拟物3%乙酸和95%乙醇中的总Zn含量进行ICP/MS测定,以此分析ZnO-Np特定迁移量、迁移率、纳米粒径和迁移形态。结果 复合材料中ZnO-Np的初始含量为8.43 g/kg。迁移实验中ZnO-Np在时间点的特定迁移量最小值为(9.27±3.37) mg/kg,最大值(1 947.33±75.02) mg/kg。中位粒径范围为28～1 156 nm。在第15天时的迁移率范围为5.42%～23.01%。结论ZnO-Np在PVC中存在表面迁移和材料溶胀均导致的迁移,迁移过程中有团聚现象发生。PVC/ZnO-Np复合材料盛放酸性、油脂类和高温食品的应用性和安全性应引起持续关注。     

纳米铜/低密度聚乙烯复合膜在乳制品中的铜迁移

采用微波消解-电感耦合等离子体质谱法检测自制纳米铜/低密度聚乙烯(low density polyethylene,LDPE)复合膜中铜在乳制品中的迁移。实验对比复合膜中铜在乳制品及其对应食品模拟物中的迁移,并研究紫外照射处理复合膜后对复合膜中铜在乳制品中的迁移影响,以及蒸煮条件下铜在纯乳中的迁移量。结果表明:用微波消解-电感耦合等离子体质谱法检测纳米铜迁移量的检出限为8.42 mg/kg,定量限为28.06 mg/kg,方法的加标回收率为97.46%～107.30%,精密度为1.98%～6.06%。纳米铜在酸乳中的迁移量比在纯乳中的迁移量高,当纳米铜/LDPE复合膜中铜添加量为1%时,在相同的迁移条件下,纳米铜在酸乳中的迁移量显著高于在纯乳中的迁移量;纳米铜在50%乙醇模拟液中的迁移量显著小于纯乳,差值在39.19～48.94 mg/kg之间,在3%乙酸和4%乙酸模拟液中的迁移量显著高于酸乳,差值分别在1 598.66～1 760.92 mg/kg和1 868.97～2 159.58 mg/kg之间;紫外照射处理复合膜对复合膜中铜在乳制品中的迁移无影响;蒸煮条件下,纳米铜的迁移量也远小于法规中对金属元素迁移量的限定。现行标准中对纯乳和酸乳的食品模拟物的设定不适用于纳米铜。     

食品包装材料中双酚A迁移量的测定

建立采用高效液相色谱法对塑料食品包装材料中双酚A向食品模拟物迁移量的检测方法。使用4种食品模拟物：水、质量分数为4%乙酸溶液、体积分数30%的乙醇溶液和脂肪类模拟物(正己烷、异辛烷和橄榄油)。结果表明,双酚A在与食品塑料包装接触过程中,无论在何种情况下都会向食品模拟物中迁移,尤其向醇类模拟物中迁移最严重;在温度超过60℃时,双酚A向食品模拟物中的迁移率骤增;在微波加热条件,高火700W功率时双酚A向食品模拟物中的迁移速率最快。该方法检测限为0.3ng/mL,线性范围为0.5～100ng/mL,线性相关系数为0.9997,回收率在92.0%～102.4%之间,相对标准偏差≤2.84%(n=5)。     

外卖快餐用聚乙烯淋膜纸中增塑剂迁移行为研究

针对外卖快餐用聚乙烯(polyethylene, PE)淋膜纸中2种主要增塑剂邻苯二甲酸二乙酯(diethyl phthalate, DEP)和邻苯二甲酸二丁酯(dibutyl phthalate, DBP),探究其在不同温度、微波功率、随机振动等级工况条件下通过包装材料向酸性食品模拟液的迁移行为，并研究其迁移规律。将PE淋膜纸迁移实验样品经超声萃取结合涡旋法进行前处理，利用GC-MS测定不同工况条件下2种增塑剂的迁移率并进行对比分析，将迁移率实验数据采用Crank模型进行计算拟合。结果表明，2种增塑剂的迁移率随着温度、微波功率和加速度水平的升高而增加，在该实验所选工况条件下，由微波功率、温度和随机振动水平导致2种增塑剂向酸性模拟物中的迁移率分别上升20%、10%和5%。温度和微波功率对PE淋膜纸中增塑剂DEP和DBP的影响规律均符合Crank模型，随着工况条件水平严苛程度的提高，扩散系数相应增大。基于Crank模型对随机振动等级条件的实验数据，新建了拟合效果良好的数学公式模型。     

纳米金属/金属氧化物-聚烯烃食品包装膜中纳米成分迁移的扩散系数估算

为探讨Fick第二定律是否符合聚烯烃食品包装膜中纳米成分向食品模拟物的迁移规律,根据已有实验数据,基于Crank模型进行拟合,估算纳米金属/金属氧化物-聚烯烃食品包装膜中纳米成分的扩散系数,并分析温度、聚烯烃、纳米成分和食品模拟物对扩散系数的影响。结果表明：纳米成分向食品模拟物的迁移符合Fick第二定律。温度升高促进纳米成分的迁移,且温度与纳米成分扩散系数的关系符合Arrhenius公式。不同聚烯烃结构对扩散系数的影响不同;聚丙烯3 种结构中,纳米铜和纳米氧化锌在均聚共聚聚丙烯中的扩散系数最大。不同纳米成分质量分数对其扩散系数的影响不同。纳米成分与食品模拟物、聚烯烃之间的溶解度差异也会影响其向食品模拟物迁移。     

纳米ZnO/LDPE食品包装膜及食品模拟物中ZnO含量的测定

建立了微波消解/电感耦合等离子体原子发射光谱(inductively coupled plasma atomic emission spectrometer,ICP-AES)及电感耦合等离子质谱仪(inductively coupled plasma mass spectrometer,ICP-MS)对纳米氧化锌/低密度聚乙烯(纳米Zn O/LDPE)薄膜及食品模拟物中Zn O含量的检测方法。根据EU10/2011选择30 g/L乙酸及超纯水为食品模拟物,将纳米Zn O/LDPE薄膜在40℃下浸泡10 d,测定食品模拟物中的Zn O含量。结果表明:Zn在0.03~100μg/L及0.1~5 mg/L的浓度范围内线性关系良好,相关系数不低于0.999 8,在低、中、高3个水平进行加标实验,加标回收率在91.2%~110.2%之间,相对标准偏差(RSD,n=6)为0.3%~6.8%,方法在消解液、30 g/L乙酸及超纯水的检出限(LOD)分别为0.015 mg/L,0.03 mg/L及0.03μg/L,方法的定量限(LOQ)分别为0.05 mg/L,0.1 mg/L及0.1μg/L,方法精密度好,灵敏度高,定性定量准确。采用该方法测得,实验室3种自制纳米复合薄膜中Zn O含量分别为(4.71±0.19),(9.20±0.49)及(12.87±0.33)g/kg,在40℃10 d后,3%乙酸(w/v)食品模拟物中Zn O的含量分别为(2.35±0.02),(3.54±0.01)及(4.12±0.35)mg/kg,在水食品模拟物中Zn O的含量分别为(24.65±0.68),(24.80±1.25)及(45.85±0.32)μg/kg。     

ZnO纳米晶的表征

讨论了用甲苯 /SDS/正戊醇 /水溶液的微乳液体系制备的ZnO钠米晶的特征 .结果表明 ,该ZnO纳米晶的表面包覆了一层表面活性剂SDS ,ZnO的含量达 92 .3% ,平均晶粒度为 12 .9nm ,粒度分布均匀 ,分散性好 ,具有良好的吸收紫外线的特性 ,是一种良好的防晒助剂     

纳米ZnO的改性与表征

以尿素、醋酸锌为原料,采用微波水解法制备纳米ZnO,利用SiO2对纳米ZnO包覆改性,并通过XRD,TEM,分光光度计等对纳米ZnO的形状和尺寸进行表征,对其性能进行测试.结果表明,纳米ZnO改性的最佳工艺条件为：w（SiO2）=3%,时间0.5 h,温度80℃.纳米ZnO的比表面积改性前为20.21 m^2/g,改性后为14.65 m^2/g,且改性后纳米ZnO的吸光度明显提高.TEM显示纳米ZnO表面有明显的包覆层,说明用SiO2包覆纳米ZnO是可行的.     

Stability, bioavailability, and bacterial toxicity of ZnO and iron-doped ZnO nanoparticles in aquatic media

The stability and bioavailability of nanoparticles is governed by the interfacial properties that nanoparticles acquire when immersed in a particular aquatic media as well as the type of organism or cell under consideration. Herein, high-throughput screening (HTS) was used to elucidate ZnO nanoparticle stability, bioavailability, and antibacterial mechanisms as a function of iron doping level (in the ZnO nanoparticles), aquatic chemistry, and bacterial cell type. ζ-Potential and aggregation state of dispersed ZnO nanoparticles was strongly influenced by iron doping in addition to electrolyte composition and dissolved organic matter; however, bacterial inactivation by ZnO nanoparticles was most significantly influenced by Zn(2+) ions dissolution, cell type, and organic matter. Nanoparticle IC(50) values determined for Bacillus subtilis and Escherichia coli were on the order of 0.3-0.5 and 15-43 mg/L (as Zn(2+)), while the IC(50) for Zn(2+) tolerant Pseudomonas putida was always >500 mg/L. Tannic acid decreased toxicity of ZnO nanoparticles more than humic, fulvic, and alginic acid, because it complexed the most free Zn(2+) ions, thereby reducing their bioavailability. These results underscore the complexities and challenges regulators face in assessing potential environmental impacts of nanotechnology; however, the high-throughput and combinatorial methods employed promise to rapidly expand the knowledge base needed to develop an appropriate risk assessment framework.     

纳米氧化锌在水中的分散行为及其应用

研究纳米ZnO在水中的分散行为，重点讨论了pH值、分散剂种类及其用量对体系稳定性的影响。采用Zeta电位、沉降沉实验和粒度分析等测试手段，对纳米ZnO微乳液的性状进行表征。结果表明，pH值为10时，添加A类分散剂，微乳液中的ZnO粒径在100nm以下的颗粒体积，超过了颗粒总体积的93％。以此微乳液对涤棉织物进行抗紫外线整理，整理后织物对紫外线的屏蔽率达到99．4％以上。     

氧化锌纳米纤维的制备及其光催化性能

采用静电纺丝法制备出PVP/Zn(CH3COO)2复合纳米纤维,经烧结得到ZnO纳米纤维。用热重分析仪,X射线能谱仪,傅里叶红外光谱仪,X射线衍射仪和场发射扫描电镜来表征烧结前后纤维的纯度、晶型和表面形貌。以ZnO纳米纤维对亚甲基蓝溶液进行光催化降解研究,考察了光照时间、烧结温度对光催化降解效果的影响。对照自制ZnO纳米颗粒的光催化降解效果,证明ZnO纳米纤维不仅具有良好的光催化性能,还具有很好的重复使用性能。     

Study of stain-eliminating textiles using ZnO nanoparticles

We report the synthesis and characterization of nano-sized zinc oxide (ZnO) particles and their application on cotton and polyester/cotton (P/C) fabrics for imparting and evaluating the stain-eliminating or stain-release function by surface modification. The ZnO nanoparticles were produced in different conditions of temperature (90°C or 150°C) and reacting medium (water or 1,2-ethanediol). A high temperature was necessary to obtain small mono-dispersed particles. Fourier transform infrared spectroscopy, transmission electron microscopy, and X-ray powder diffractometry were used to characterize the nanoparticles' composition, their shape, size, and crystallinity, respectively. ZnO nanoparticles were then applied to 100% cotton and P/C samples to impart stain-eliminating function to the treated textiles. The effectiveness of the treatment was assessed through a standardized test procedure for stain release. The results have been recorded, analyzed, and reported in this paper.     

涤纶织物表面纳米ZnO微晶的制备

采用金属醇盐溶胶-凝胶法制备均匀稳定的纳米ZnO溶胶,利用浸轧法将溶胶处理到涤纶织物上,经干燥、焙烘在织物表面生成具有规则取向的纤锌矿型纳米ZnO微晶.其优化的制备工艺为:二水合醋酸锌浓度0.04 mol/L,氢氧化钠与二水合醋酸锌的物质的量之比3:1,反应温度60℃,氢氧化钠/甲醇溶液滴加时间2 h,焙烘温度170℃.X射线衍射分析表明,所得纳米ZnO微晶属于纤锌矿型的六角形晶体.涤纶织物表面附着纳米ZnO微晶后,具有良好的抗紫外和抗静电性能,前者UPF值从88.92提升至189.76,后者峰值电压和静电压半衰期分别降至840 V和1.02 s.     

亚麻织物纳米ZnO抗紫外整理

采用聚丙烯酸类阴离子表面活性剂和钛酸酯偶联剂对纳米ZnO进行分散处理后,对亚麻织物进行抗紫外整理.试验表明,纳米ZnO分散体系稳定性良好,粒径为25 am左右.整理后,亚麻织物的抗紫外性能明显增强.整理液中添加水性聚氨酯后,提高了整理效果的耐水洗性和抗皱性,而强力及白度稍有下降,透气性有一定程度的下降.     

纤维基ZnO/Ag/ZnO多层膜表面形貌的AFM观察

在室温状态下,采用磁控溅射法在PET纤维上制备了Ag膜、ZnO膜和ZnO/Ag/ZnO多层膜,运用原子力显微镜(AFM)对纳米结构薄膜的表面形貌进行观察,并对导电特性进行测试。结果表明,随着Ag膜厚度从10 nm增加到20 nm,Ag膜的致密性和均匀性变好;在纤维表面和ZnO膜表面生长相同厚度的Ag膜,其表面形貌不同,在ZnO薄膜表面生长的Ag膜比在纤维表面生长的Ag膜均匀性好,Ag颗粒更大,颗粒的匀整性也更好;同样,在纤维表面和Ag膜表面生长相同厚度的ZnO膜,其表面形貌也不同。多层膜的电阻随着Ag膜厚度的增加而减小;当Ag膜为20 nm时,电阻达到最小。