本發(fā)明涉及一種mos2/金剛烷的聚丙烯酸/β環(huán)糊精的支化聚乙烯亞胺(mos2/paa-ad/pei-βcd)主客體自修復(fù)抗菌薄膜的制備方法，屬于mos2/paa-ad/pei-βcd主客體自修復(fù)抗菌薄膜制備技術(shù)領(lǐng)域與應(yīng)用。

背景技術(shù)：

食品中含有豐富的營養(yǎng)成分，在適宜的溫度和濕度條件下，微生物可大量生長繁殖。而食品包裝可以保障食品品質(zhì)，防止食品在生產(chǎn)、運(yùn)輸、儲存、銷售等過程中受到微生物或其他物質(zhì)污染，減少食品氧化等反應(yīng)發(fā)生率，延長貨架期。今年來，食品包裝新材料和新技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用與日俱增，人們對食品包裝的要求也隨之提高。消費(fèi)者普遍希望購買到口感良好、品質(zhì)安全且不含防腐劑的食品，因此，抗菌包裝材料的作用顯得尤為重要。一方面，抗菌材料可以保障食品品質(zhì)，減少微生物污染；另一方面，可以有效減少食品中防腐劑的添加，滿足消費(fèi)者的購買需要。

在以往的研究工作中，抗菌材料如抗菌塑料、抗菌膜、抗菌紙等，雖然它們具有衛(wèi)生自潔功能，并能有效地防止細(xì)菌交叉感染，但其易被磨損或者破裂，減少了材料的使用壽命，從而導(dǎo)致食品保鮮周期降低。隨著材料科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展，仿生材料逐漸進(jìn)入人們的視野，如果能夠模仿人類皮膚及骨骼的自愈合現(xiàn)象，制備出具有自修復(fù)效果的抗菌涂層材料，那么將從一個新的角度極大程度的延長材料的使用壽命。

層層自組裝技術(shù)(layer-by-layerself-assembly)是近年來發(fā)展起來的制備有序薄膜的方法。它利用有機(jī)或無機(jī)陰陽離子的靜電吸附特性，通過反離子體系的交替分子沉積形成薄膜。1991年d.decher等人用層層吸附技術(shù)對構(gòu)造有序薄膜進(jìn)行了開創(chuàng)性研究。他們用兩親性有機(jī)陰陽離子(或者聚電解質(zhì))在離子化基片表面交替吸附制備多層膜。到目前為止，很多種材料比如碳納米管、蛋白質(zhì)、核酸、磷脂和有機(jī)及無機(jī)顆粒都被成功的用來構(gòu)造具有特定組成，厚度和性質(zhì)的多層有序膜，孫俊奇課題組在層層自組裝制備自修復(fù)薄膜方面做了很多杰出的工作。

目前，關(guān)于通過層層自組裝技術(shù)的主體客體相互作用的mos2自愈合抗菌涂層的相關(guān)研究尚未有報(bào)道。本專利制備了這樣多功能的自修復(fù)薄膜，填補(bǔ)了現(xiàn)有技術(shù)中的空缺。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

技術(shù)問題：本發(fā)明的目的是提供一種主客體自修復(fù)抗菌薄膜的制備方法，該方法利用層層自組裝技術(shù)將mos2,β環(huán)糊精修飾的支化聚乙烯亞胺和金剛烷修飾的聚丙烯酸組裝到基底表面，制備mos2/金剛烷的聚丙烯酸/β環(huán)糊精的支化聚乙烯亞胺(mos2/paa-ad/pei-βcd)自修復(fù)抗菌薄膜；本方法簡單有效，操作簡便，且所需時間較短。

技術(shù)方案：mos2/金剛烷的聚丙烯酸/β環(huán)糊精的支化聚乙烯亞胺(mos2/paa-ad/pei-βcd)表示“mos2”復(fù)合“金剛烷的聚丙烯酸”復(fù)合“β環(huán)糊精的支化聚乙烯亞胺”。

本發(fā)明的一種主客體自修復(fù)抗菌薄膜的制備方法包括如下步驟：

步驟一、在預(yù)處理過的基底上重復(fù)順次沉積修飾有β環(huán)糊精的支化聚乙烯亞胺及修飾有金剛烷的聚丙烯酸，沉積數(shù)次周期后，得到金剛烷的聚丙烯酸-β環(huán)糊精的支化聚乙烯亞胺paa-ad/pei-βcd主客體薄膜；

步驟二、在步驟一得到的paa-ad/pei-βcd主客體薄膜上旋涂mos2溶液，制備得到mos2/金剛烷的聚丙烯酸/β環(huán)糊精的支化聚乙烯亞胺mos2/paa-ad/pei-βcd主客體自修復(fù)抗菌薄膜。

其中：

所述預(yù)處理過的基底，其預(yù)處理的方法為：將玻璃片先后浸入丙酮溶液和乙醇溶液中超聲振蕩，之后浸入h2so4-h2o2混合溶液中浸泡，取出后氮?dú)獯蹈傻玫筋A(yù)處理過的基底。

所述的超聲振蕩，超聲振蕩的時間30～60min，超聲頻率為90～100hz。

所述的h2so4-h2o2混合溶液中h2so4：h2o2的體積比為3:7～1:3，所述浸泡時間為4～12h。

所述得到金剛烷的聚丙烯酸/β環(huán)糊精的支化聚乙烯亞胺paa-ad/pei-βcd主客體薄膜具體過程為：首先將預(yù)處理后的玻璃片浸泡在濃度為4～8mg/mlβ環(huán)糊精的支化聚乙烯亞胺溶液中15～30min，取出用水沖洗后浸泡在金剛烷修飾的聚丙烯酸溶液中15～30min，取出用水沖洗，再浸泡在濃度為4～8mg/ml剛烷的聚丙烯酸溶液中15～30min，取出用水沖洗，上述步驟重復(fù)15～30周期，制得金剛烷的聚丙烯酸/β環(huán)糊精的支化聚乙烯亞胺paa-ad/pei-βcd主客體薄膜。

所述的制備得到mos2/金剛烷的聚丙烯酸/β環(huán)糊精的支化聚乙烯亞胺mos2/paa-ad/pei-βcd主客體自修復(fù)抗菌薄膜的過程為：旋轉(zhuǎn)速度1000～3000rpm，旋涂濃度為10mg/l～18mg/lmos2溶液，得到mos2/paa-ad/pei-βcd主客體自修復(fù)抗菌薄膜。

有益效果：本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1、本發(fā)明以層層自組裝法制備mos2/paa-ad/pei-βcd主客體自修復(fù)抗菌薄膜，通過支化聚乙烯亞胺側(cè)鏈上β環(huán)糊精的和聚丙烯酸上的金剛烷之間的可逆性主客體連接實(shí)現(xiàn)薄膜的自修復(fù)能力；

2、mos2的添加，實(shí)現(xiàn)薄膜的抗菌能力；

3、本發(fā)明方法簡單有效，操作簡便，且所需時間較短；

4、本發(fā)明制備裝置簡單，不需要特殊的設(shè)備；

5、本發(fā)明制備mos2/paa-ad/pei-βcd主客體自修復(fù)透明抗菌薄膜，不僅本身具有很好的抗菌效應(yīng)，在紫外照射下，可以達(dá)到完全的抗菌效果，具有廣泛的應(yīng)用前景。

附圖說明

圖1是實(shí)施例1制備出mos2/paa-ad/pei-βcd主客體自修復(fù)抗菌薄膜對大腸桿菌抑制圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明做更進(jìn)一步地解釋，下列實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明，但并不用來限定本發(fā)明的實(shí)施范圍。

本發(fā)明的mos2/paa-ad/pei-βcd主客體自修復(fù)抗菌薄膜的制備方法包括如下步驟：

步驟一、將玻璃片浸入丙酮溶液超聲振蕩30～60min，之后再浸入乙醇溶液中超聲振蕩30～60min；最后浸入體積比為3:7～1:3的h2so4-h2o2混合溶液中浸泡4～12h，n2吹干得到清洗干凈的玻璃片。

步驟二、將處理后的玻璃片浸泡在濃度為4～8mg/mlβ環(huán)糊精的支化聚乙烯亞胺溶液中15～30min，取出用水沖洗后浸泡在金剛烷修飾的聚丙烯酸溶液中15～30min，取出用水沖洗，再浸泡在濃度為4～8mg/ml金剛烷的聚丙烯酸溶液中15～30min，取出用水沖洗，上述步驟重復(fù)15～30周期，制得金剛烷的聚丙烯酸/β環(huán)糊精的支化聚乙烯亞胺(paa-ad/pei-βcd)主客體薄膜。

步驟三、旋轉(zhuǎn)速度1000～3000rpm，旋涂濃度為10mg/l～18mg/lmos2溶液，得到mos2/paa-ad/pei-βcd主客體自修復(fù)抗菌薄膜。

實(shí)施例1

1)將玻璃片浸入丙酮溶液超聲振蕩30min，之后再浸入乙醇溶液中超聲振蕩30min；最后浸入體積比為3:7的h2so4-h2o2混合溶液中浸泡4h，氮?dú)獯蹈傻玫角逑锤蓛舻牟Ａ?/p>

2)將清洗干凈的玻璃片浸泡在4mg/mlβ環(huán)糊精修飾的支化聚乙烯亞胺溶液15min，用水沖洗洗去物理吸附的聚合物；然后再浸入到4mg/ml金剛烷修飾的聚丙烯酸溶液中15min后用水沖洗；上述步驟重復(fù)15周期，制得金剛烷的聚丙烯酸/β環(huán)糊精的支化聚乙烯亞胺(paa-ad/pei-βcd)主客體薄膜。

3)旋轉(zhuǎn)速度1000rpm，旋涂濃度為10mg/lmos2溶液，得到mos2/paa-ad/pei-βcd主客體自修復(fù)抗菌薄膜。

圖1是實(shí)施例1制備出mos2/paa-ad/pei-βcd主客體自修復(fù)抗菌薄膜對大腸桿菌抑制圖。

實(shí)施例2

1)將玻璃片浸入丙酮溶液超聲振蕩40min，之后再浸入乙醇溶液中超聲振蕩40min；最后浸入體積比為3:8的h2so4-h2o2混合溶液中浸泡6h，n2吹干得到清洗干凈的硅片片。

2)將清洗干凈的玻璃片浸泡在5mg/mlβ環(huán)糊精修飾的支化聚乙烯亞胺溶液20min，用水沖洗洗去物理吸附的聚合物；然后再浸入到5mg/ml金剛烷修飾的聚丙烯酸溶液中20min后用水沖洗；上述步驟重復(fù)20周期，制得金剛烷的聚丙烯酸/β環(huán)糊精的支化聚乙烯亞胺(paa-ad/pei-βcd)主客體薄膜。

3)旋轉(zhuǎn)速度1500rpm，旋涂濃度為13mg/lmos2溶液，得到mos2/paa-ad/pei-βcd主客體自修復(fù)抗菌薄膜。

實(shí)施例3

1)將玻璃片浸入丙酮溶液超聲振蕩50min，之后再浸入乙醇溶液中超聲振蕩50min；最后浸入體積比為2:5的h2so4-h2o2混合溶液中浸泡8h，氮?dú)獯蹈傻玫角逑锤蓛舻慕饘俸辖鹌?/p>

2)將清洗干凈的玻璃片浸泡在6mg/mlβ環(huán)糊精修飾的支化聚乙烯亞胺溶液25min，用水沖洗洗去物理吸附的聚合物；然后再浸入到6mg/ml金剛烷修飾的聚丙烯酸溶液中25min后用水沖洗；上述步驟重復(fù)25周期，制得金剛烷的聚丙烯酸/β環(huán)糊精的支化聚乙烯亞胺(paa-ad/pei-βcd)主客體薄膜。

3)旋轉(zhuǎn)速度2000rpm，旋涂濃度為16mg/lmos2溶液，得到mos2/paa-ad/pei-βcd主客體自修復(fù)抗菌薄膜。

實(shí)施例4

1)將玻璃片浸入丙酮溶液超聲振蕩60min，之后再浸入乙醇溶液中超聲振蕩60min；最后浸入體積比為1:3的h2so4-h2o2混合溶液中浸泡12h，氮?dú)獯蹈傻玫角逑锤蓛舻牟Ａ?/p>

2)將清洗干凈的玻璃片浸泡在8mg/mlβ環(huán)糊精修飾的支化聚乙烯亞胺溶液30min，用水沖洗洗去物理吸附的聚合物；然后再浸入到8mg/ml金剛烷修飾的聚丙烯酸溶液中30min后用水沖洗；上述步驟重復(fù)30周期，制得金剛烷的聚丙烯酸/β環(huán)糊精的支化聚乙烯亞胺(paa-ad/pei-βcd)主客體薄膜。

3)旋轉(zhuǎn)速度3000rpm，旋涂濃度為18mg/lmos2溶液，得到mos2/paa-ad/pei-βcd主客體自修復(fù)抗菌薄膜。