密封沉积处理对纤维素纳米晶体薄膜光学特性的调控

编号：CYYJ03975

篇名：密封沉积处理对纤维素纳米晶体薄膜光学特性的调控

作者：白辰雨 周宇星 崔然然 陈志彪 梁栩鹏 马涛 宋弋

关键词： 纤维素纳米晶体 薄膜 密封沉积 自组装 胆甾相液晶

机构： 中国农业大学食品科学与营养工程学院 国家果蔬加工工程技术研究中心 农业农村部果蔬加工重点实验室 广西青轻生物科技有限公司

摘要： 纤维素纳米晶体(Cellulose nanocrystal,CNC)在特定浓度下可自组装排列,赋予体系独特的光学性能。为阐明CNC薄膜形成过程中CNC自组装行为机制,本文通过分析CNC薄膜在宏观颜色、紫外可见光谱、偏振光学、微观形貌以及晶体结构等方面的变化,探究了密封沉积时间和CNC浓度对自然蒸发干燥薄膜内部胆甾相液晶形成与排列的影响。结果表明,当密封沉积时间延长至48 h后,CNC薄膜的结构色显色范围、胆甾相结构的长程有序性均得到明显提升。随着浓度的升高,CNC颗粒间距减小,相邻颗粒间扭转角增大,螺距被压缩,从480 nm减小至344 nm。此外,密封沉积处理对高浓度CNC悬浮液形成长程有序性胆甾相结构具有明显优势。本研究结果表明,延长密封沉积时间和提高CNC浓度可以提高薄膜中长程有序性的提高,并促进胆甾相结构域的形成。这进一步完善了CNC基智能包装材料制备的科学基础,对于新型可视化食品包装和检测材料的开发具有积极作用。