聚多巴胺包覆纳米金刚石改性环氧树脂纳米复合材料的制备与性能

抗菌性医用纸基GPE纳米复合材料制备及性能研究作者：任思兰王娇吕德平来源：《粘接》2024年第07期摘要：为提高医用包装材料的环保性和抗菌性，试验制备含有纳米ZnO、聚多巴胺（PDA）和氧化石墨烯（GO）的纳米复合材料，再添加蜂蜡，制备蜂蜡乳液，通过涂布制备医用纸基功能材料，并对其性能进行研究。

结果表明， GPE纳米复合材料可以提高医用纸基功能材料热稳定性，材料分解温度达到367.4 ℃；医用纸基功能材料接触角达到124.6°，防水性能良好；在该纳米复合材料添加量0.3%～0.9%范围内，医用纸基功能材料抗菌率均达到70%以上，具备抗菌性能。

根据性能测试结果和应用效果可知，该医用纸基功能材料抗菌效果良好，具备医用价值。

关键词：纳米银；氧化石墨烯；热稳定性；接触角；抗菌率中图分类号：TQ314.2 文献标识码：A 文章编号：1001-5922（2024）07-0102-04Preparation and properties of antibacterial medicalpaper-based GPE nanocompositesREN Silan12，WANG Jiao1，LV Deping1（1. Nanchong Central Hospital，Nanchong 637000，Sichuan China；2. North Sichuan Medical College，Nanchong 637100，Sichuan China）Abstract： In order to improve the environmental protection and antibacterial properties of medical packaging materials， nanocomposites containing nano⁃ZnO， polydopamine （PDA）and graphene oxide （GO） were prepared in an experiment， and beeswax emulsion was prepared by beeswax， and medical paper⁃based functional materials were prepared by coating， and their properties were studied. The results showed that GPE nanocomposites could improve the thermal stability of medical paper?based functional materials， with a decomposition temperature of 367.4 ℃. The contact angle of medical paper⁃based functional materials reached 124.6°， with good waterproof performance. Within the range of 0.3%～0.9% addition of nanocomposites， the antibacterial rate of medical paper⁃based functional materials reached over 70%， indicating antibacterial properties. According to the performance test results and application effects， it can beconcluded that the medical paper⁃based functional material has good antibacterial effect and medical value.Key words： Nano zinc oxide；Oxidized graphene；Thermal stability；Contact angle；Antibacterial rate包装材料在我们的生活中应用广泛。

聚多巴胺功能化氧化石墨烯/水性聚氨酯复合材料的制备及性能研究重庆大学硕士学位论文（专业学位）学生姓名：***指导教师：向斌教授学科门类：工学学科名称：化学工程研究方向：化学工艺答辩委员会主席：张胜涛教授授位时间：2019年6月Preparation and Properties of Polydopamine Functionalized Graphene Oxide/Waterborne Polyurethane CompositesA Thesis Submitted to Chongqing Universityin Partial Fulfillment of the Requirement for theProfessional DegreeByZhiheng ZhaoSupervised by Dr. Prof. Bin XiangJune, 2019摘要相较于阴极保护、缓蚀剂和金属基底改性等防腐蚀措施，有机涂层因其对腐蚀的有效抵御以及广泛的应用范围而被认为是性价比最高的防腐策略。

聚氨酯涂料由于其优异的耐候性、耐化学性、高硬度、高光泽度，以及较强附着力而大量应用于工业防护、木器家具、汽车涂料等领域。

传统的溶剂型聚氨酯涂料因使用各种有机溶剂作为分散介质，在生产和应用的过程中不可避免的会产生大量挥发性有机物（VOCs），会对人体和环境造成危害。

随着人民生活水平的不断提高以及环境保护相关法律法规的健全，水性涂料替代溶剂型涂料已是大势所趋。

水性聚氨酯（WPU）以水为分散体系，几乎没有VOCs排放，具备良好的耐候性与机械性能，但WPU所含有的亲水基团导致其耐水性能、防腐蚀性能均较差。

通过添加纳米材料增强涂层的性能被广泛应用，少量的纳米材料即可有效提升涂层的性能。

石墨烯具有出色的电学、光学、力学性能，超高的比表面积，因其优异的阻隔性能而在涂层防腐防水应用方面展现出巨大的潜力。

然而，石墨烯层间的强范德华力导致其在聚合物中的分散性差，容易团聚。

多巴胺功能材料的制备方法及应用研究进展作者：唐良泽杨在君胡琬君来源：《科技风》2021年第07期摘要：近二十年来，多巴胺广泛运用于材料的合成。

本文就多巴胺参与的材料制备方法进行总结，包括多巴胺的自聚合、共价键接枝、多组分共聚、乙烯基修饰的多巴胺聚合，并简述其在材料领域的应用。

关键词：多巴胺;功能材料;合成方法多巴胺含有氨基的邻苯二酚，是脑内分泌的儿茶胺酚类神经递质[1]，也是制备生物医用材料的原料。

近二十年来，多巴胺及其类似物在材料领域得到了广泛应用。

例如，赵鸣岐[2]等综述了多巴胺用于生物医用材料表面高分子涂层;Ryu[3]等综述了近十年来聚多巴胺在材料表面化学的研究;李红[4]等综述了多巴胺基纳米材料的应用;沈佳丽[5]等综述了多巴胺对骨修复材料的应用。

本文主要是对近年来多巴胺参与材料制备的方法及应用进行概述。

1 多巴胺的自聚合多巴胺在一定条件下可以发生氧化自聚合。

多巴胺能环化形成吲哚，继而通过分子间聚合化和苯基的π-π堆叠自组装[3，6]。

多巴胺的自聚合可运用于材料表面涂层修饰[7]，制备光热性能的聚多巴胺纳米粒子[8-9]，合成智能响应性多巴胺碳点等。

例如，Lee等[7]将陶瓷、金属等材料浸泡在多巴胺的碱性Tris水溶液中，多巴胺聚合在这些材料的表面进行涂层化修饰。

Si 等将Fe3O4微球浸入在多巴胺的碱性磷酸盐溶液中，多巴胺自聚在Fe3O4微球表面，形成核/壳结构纳米复合物。

该核/壳结构纳米复合物与金纳米粒子通过静电吸引自组装，得到超顺磁性复合材料。

这种材料可以应用于催化剂载体或药物输送领域。

Yamada等在多巴胺和壳聚糖的混合溶液中加入多酚氧化酶，多巴胺在氧化酶的作用下聚合，得到了聚多巴胺-壳聚糖复合材料。

这种复合材料用K2Cr2O7固化成为凝胶。

该凝胶对玻璃具有高黏接强度（400kPa）。

Han等用黏土纳米片诱导多巴胺氧化自聚合，得到黏土纳米片-聚多巴胺复合材料。

其再与丙烯酰胺共聚，得到持久的和可重复的黏性材料。

王曦琦，刘梓钰，梁晓云，等. 聚多巴胺纳米材料及其在食品领域中的应用[J]. 食品工业科技，2024，45（5）：402−411. doi:10.13386/j.issn1002-0306.2023050055WANG Xiqi, LIU Ziyu, LIANG Xiaoyun, et al. Polydopamine Nanomaterials and Their Applications in Food Field[J]. Science and Technology of Food Industry, 2024, 45(5): 402−411. (in Chinese with English abstract). doi: 10.13386/j.issn1002-0306.2023050055· 专题综述 ·聚多巴胺纳米材料及其在食品领域中的应用王曦琦，刘梓钰，梁晓云，赵王晨，王龙凤*（南京师范大学食品与制药工程学院，江苏南京 210046）摘　要：聚多巴胺（polydopamine ，PDA ）是一种由多巴胺（dopamine ，DA ）单体在碱性条件下氧化聚合生成的生物聚合物，具有多种独特的理化性质，如粘附性、金属离子螯合和生物相容性等。

近年来，PDA 在生物医药、材料学及食品科学等研究领域广受关注。

本文总结现有报道中PDA 的酶氧化、电聚合及化学氧化等制备途径，综述其聚合机理从共价聚合到超分子聚集体的演变。

基于PDA 的自聚合特性，对已发现的多种PDA 纳米结构进行分类，总结了PDA 纳米涂层、纳米颗粒、纳米胶囊、介孔及多孔纳米结构等在功能性包装、固定化酶、污染物检测和活性物质递送等食品科学领域中的应用最新进展，并对其中尚存在的问题和研究方向进行了展望，以期为PDA 的进一步研究提供参考。

关键词：聚多巴胺，纳米材料，自聚合，食品，应用本文网刊:中图分类号：TS201.1 文献标识码：A 文章编号：1002−0306（2024）05−0402−10DOI: 10.13386/j.issn1002-0306.2023050055Polydopamine Nanomaterials and Their Applications in Food FieldWANG Xiqi ，LIU Ziyu ，LIANG Xiaoyun ，ZHAO Wangchen ，WANG Longfeng *（School of Food Science and Pharmaceutical Engineering, Nanjing Normal University, Nanjing 210046, China ）Abstract ：Polydopamine (PDA) is discovered as a biopolymer that obtained by oxide polymerization of dopamine (DA) in alkaline environment. PDA has unique characteristics such as exceptional adhesiveness, metal chelation, and excellent biocompatibility. In recent years, PDA has been extensively utilized in various area such as biomedicine, materials science and food technology, etc. In present work, different methods of PDA preparation are summarized such as enzymatic oxidation, electro-polymerization and chemical oxidation, and the mechanism of PDA polymerization is discussed using covalent polymerization and supermolecule aggregates. Accordingly, the different self-polymerized PDA nanostructures are classified as nano-coating, nanoparticles, nano-capsules, mesoporous and porous PDA to analysis their advances in functional food packaging, immobilized enzyme, food detection and active substance delivery. In addition, the existing problems and research directions are prospected in order to provide reference for further research of PDA.Key words ：polydopamine ；nanomaterial ；self-polymerization ；food ；applicationPDA 是一种复杂的生物高分子聚合物，主要由DA 通过氢键、共价键、π-π相互作用等快速氧化自聚合形成。

doi:10.19677/j.issn.1004-7964.2024.01.003MXene@聚多巴胺的制备、性能和应用周建华1,2*，晏亚飞1,2，周梦园1,2（1.陕西科技大学轻工科学与工程学院，陕西西安710021；2.轻化工程国家级实验教学示范中心（陕西科技大学），陕西西安710021）摘要：将光热转换材料聚多巴胺包覆的MXene（MXene@PDA）引入胶原气凝胶，来提高其光热转换能力，扩大其在低温防护领域的应用范围。

采用化学刻蚀和原位锂离子插层法制备了MXene，然后利用多巴胺（DA）在MXene表面发生氧化自聚合反应，得到了MXene@PDA，探讨了DA用量对MXene@PDA性能的影响。

利用透射电子显微镜、扫描电子显微镜、X-射线衍射和紫外-可见-近红外光谱对MXene@PDA的结构和性能进行了测试和表征。

结果表明PDA被成功包覆在MXene薄片上，提高了MXene的环境稳定性。

当MXene与DA的质量比为100∶6时，制得的MXene@PDA光吸收性能最佳。

在100mW/cm2氙灯照射下，MXene@PDA改性胶原气凝胶的温度高达54.8℃，相比于胶原气凝胶提升了17.9℃，并且在多次光热循环实验中最高温度都在54.8℃左右，表现出优异的光热转换性能和循环稳定性。

关键词:MXene；聚多巴胺；光热转换；胶原；气凝胶中图分类号:TS512文献标志码:APreparation,Properties and Application of MXene@Polydopamine(1.College of Bioresources Chemical and Materials Engineering,Shaanxi University of Science&Technology,Xi'an710021,China;2.National Demonstration Center for Experimental Light Chemistry Engineering Education(ShaanxiUniversity of Science&Technology),Xi'an710021,China)Abstract:Polydopamine-coated MXene(MXene@PDA),a photothermal conversion material,was introduced into collagen aerogel to improve its photothermal conversion ability and expand its application in the field of low temperature protection. MXene was prepared by chemical etching and in situ lithium-ion intercalation,and then the oxidative self-polymerization reaction of dopamine(DA)on the surface of MXene was utilized to obtain MXene@PDA.Moreover,the effect of DA dosage on the properties of MXene@PDA was explored.The structure and properties of MXene@PDA were tested and characterized using transmission electron microscopy,scanning electron microscopy,X-ray diffraction and ultraviolet-visible-near infrared spectroscopy.Results showed that PDA was successfully coated on the surfaces of MXene flakes,which improved the environmental stability of MXene.The best light absorption performance of the fabricated MXene@PDA was achieved when the mass ratio of MXene to DA was100∶6.Under the irradiation of100mW/cm2xenon lamp,the temperature of MXene@PDA modified collagen aerogel was as high as54.8℃,which was enhanced by17.9℃compared with pure collagen aerogel,and the maximum temperature was around54.8℃in several photothermal cycling experiments,showing the excellent photothermal conversion performance and cycling stability.Key words:MXene;polydopamine;photothermal conversion;collagen;aerogel收稿日期：2023-05-25修回日期：2023-07-21接受日期：2023-08-13基金项目：国家自然科学基金（21978162）；咸阳市重点研发计划（2021ZDYF-GY-0037）；西安市科技计划项目（22GXFW0003）第一作者简介：周建华(1973-)，女，博士，教授，主要从事功能皮革化学品的合成及应用研究。