1.一种提高薄膜基质气体阻隔特性的方法,其特征在于:
1)将醋酸纤维素(CA)和甘油溶液通过流延法制备醋酸纤维素薄膜;
2)在分子胶水作用下与氧化石墨烯(GO)纳米片结合形成致密复合薄膜材料(CA/GO);
3)随后于溶液中将采用室温下快速还原法制备的过渡金属氧化物纳米颗粒(NPs)在GO表面含氧基团的氢键作用下铆钉在CA/GO薄膜表面,进而获得高气体阻隔CA/GO‑NPs复合薄膜。
2.按照权利要求1所述的方法,其特征在于:所述步骤(1)将醋酸纤维素和甘油溶液通过流延法制备醋酸纤维素薄膜采用流延原料的配制过程为,按照质量分数为6~18wt.%(优选10‑13wt%)的醋酸纤维素和质量分数为3wt.%~12wt.%(优选4‑7wt.%)的增塑剂分散在乙酸溶液中,搅拌均匀,增塑剂为甘油;流延法制备醋酸纤维素薄膜厚度为80‑100μm。
3.按照权利要求1所述的方法,其特征在于:
所述步骤(2)在分子胶水作用下与厚度为1‑2nm的GO纳米片结合形成致密复合薄膜材料,其操作过程为:
1)将醋酸纤维素薄膜浸泡在壳聚糖水溶液中,薄膜质量为2‑8g(优选4‑6)溶液体积为
10‑30mL(优选20‑25mL)分子胶水作用温度为40~100℃(优选50‑70℃),作用时间为5~48h(优选20‑26h),分子胶水种类为壳聚糖、聚乙烯醇、聚乙烯亚胺以及乙二胺四乙酸中的一种或几种,浓度为1.0~5wt.%(优选2‑4wt.%);
2)取出薄膜,用水冲洗去除未反应分子胶水,随后再浸入GO水溶液中,在温度为40~
100℃(优选50‑70℃),作用时间为5~48h(优选20‑26h);取出薄膜,用水冲洗去除未固定GO,室温干燥,即可获得CA/GO薄膜;水溶液中GO浓度为0.1‑2mg/mL(优选0.8‑1.2mg/mL),GO溶液体积为10‑30mL(优选20‑25mL)。
4.按照权利要求1所述的方法,其特征在于:
所述步骤(3)采用室温下快速还原法制备的过渡金属氧化物纳米颗粒(NPs)为采用硼氢化钠室温下于溶剂中快速还原过渡金属盐离子获得过渡金属氧化物纳米颗粒溶液,过渡金属铁、钴、镍中的一种或二种以上,溶剂为乙二醇,获得的纳米颗粒为氧化铁、氧化钴、氧化镍的一种或二种以上。
5.按照权利要求4所述的方法,其特征在于:10mL溶剂中过渡金属离子浓度为10‑120mM(优选40‑60mM),加入硼氢化钠用量为50‑300mg(优选80‑120mg),反应温度为20‑30℃(优选
24‑28℃)。
6.按照权利要求4所述的方法,其特征在于:
过渡金属盐的阴离子为乙酸根离子、氯离子、硝酸根离子等中的一种或二种以上。
7.按照权利要求1所述的方法,其特征在于:所述在氢键作用下铆钉在CA/GO薄膜表面可实现GO缺陷位精准修补,具体过程为将制备的CA/GO复合薄膜浸泡在制备的NPs溶液中,薄膜质量为3‑9g(优选5‑7g)溶液体积为5‑30mL(优选10‑15mL)浸泡时间为1‑10h(优选1.5‑
3h),温度为20‑30℃优选24‑28℃。
8.一种权利要求1‑7任一方法所制备获得的薄膜。
9.一种权利要求8所述薄膜作为包装膜在食品保鲜、药物包装、电子产品包装或农业产品包装中的应用。