【摘 要】
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近年来,具有抗菌活性的薄膜和通过颜色响应监测食物新鲜度的薄膜越来越受到人们的关注。然而,仍然需要开发多功能的抗菌剂和比色剂。本文通过在聚乙烯醇（PVA）基体中掺入三氧化钨（WO3）纳米棒,开发了一种具有近红外（NIR808 nm）光热抗菌活性和新鲜度监测能力的新型复合膜。利用一步水热法,通过pH的调控制备出纯度较高、形貌较好的棒状WO3纳米棒,长度约为2μm,直径大约在20-80 nm。该纳米棒对
【基金项目】
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基于纳米纤维复合膜的抗菌抗氧化与食品新鲜度pH颜色响应机制研究,国家自然科学基金（31871864）；
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近年来,具有抗菌活性的薄膜和通过颜色响应监测食物新鲜度的薄膜越来越受到人们的关注。然而,仍然需要开发多功能的抗菌剂和比色剂。本文通过在聚乙烯醇（PVA）基体中掺入三氧化钨（WO3）纳米棒,开发了一种具有近红外（NIR808 nm）光热抗菌活性和新鲜度监测能力的新型复合膜。利用一步水热法,通过pH的调控制备出纯度较高、形貌较好的棒状WO3纳米棒,长度约为2μm,直径大约在20-80 nm。该纳米棒对大肠杆菌（E.coli）和金黄色葡萄球菌（S.aureus）具有良好的抑菌活性。WO3对H2S气体的敏感性以及对猪肉的新鲜度监测结果证实WO3对H2S具有比色响应能力,同时,对人类结肠癌HT-29模型细胞具有较低的细胞毒性。通过WO3与PVA的共混复合制备出具有抗菌活性和新鲜度监测能力的WO3/PVA复合膜,其中WO3纳米棒与PVA之间以氢键键合。与PVA薄膜相比,WO3纳米棒的引入显著提高了薄膜的力学性能和阻隔性能,特别是（WO3/PVA）4复合膜的拉伸强度提高了52.7%,杨氏模量提高了400.0%,氧气透过率降低了72.4%,水蒸汽透过率降低了66.9%。在NIR808 nm的照射下,物理损伤、氧化应激和温度升高的协同作用显著提高了（WO3/PVA）4的抗菌活性,对E.coli的抗菌效率达90%,对S.aureus的抗菌效率超过90%。同时,（WO3/PVA）4膜对H2S具有比色反应能力,能够有效监测猪肉新鲜度。综上所述,WO3/PVA复合膜在光热抗菌和食品新鲜度监测具有广阔的应用前景,研究成果可为类似智能包装材料的设计与制备提供技术支持和理论基础。
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