Page 71 - 《精细化工》2021年第5期

第 5 期 贺非凡，等: KH560@ZnO 掺杂淀粉复合材料的制备及其抑菌特性 ·925·

外发射峰主要与纳米 ZnO 薄膜中的禁带边自由激子 由图 12 可知，ZnO 在 164~467 ℃存在一个宽
的辐射复合有关；绿光发射峰主要与纳米 ZnO 薄膜 的吸热峰，对应的热焓值（∆H）为–61.59 J/g。这是
中的氧空位缺陷有关 [21] 。从图 10 可以看出，随着 由于样品吸热失去 ZnO 孔隙吸附的自由水所致。
KH560@ZnO 含量增加，发射峰强度变强，复合膜 KH560@ZnO 在 278.3、339.6 和 457.8 ℃处各有一
PL 性能增强；而纳米 ZnO 掺杂量为 7%的淀粉膜， 个放热峰，热焓值分别为 39.30、7.53、26.61 J/g，
由于纳米 ZnO 的团聚，处于纳米维度的 ZnO 含量减 分别对应有机基团部分炭化分解放热、有机烷氧基
少，发射峰强度降低，而经过 KH560 改性纳米 ZnO 团氧化燃烧放热、脱去—OH 和部分剩余有机物。
淀粉膜的发射峰强度则明显变强，侧面表明 KH560 KH560@ZnO 淀粉复合膜的 TGA 曲线如图 13
有效地改善了纳米 ZnO 的团聚效应，提高了纳米 所示。
ZnO 的分散性。
2.5 复合膜的稳定性分析
图 11 为 KH560 改性前后纳米 ZnO 的 TGA 曲线。

图 13 不同淀粉膜的 TGA 曲线
Fig. 13 TGA curves of different starch film

由图 13 可知，ZnO 淀粉膜在第二阶段 250~

图 11 纳米 ZnO、KH560@ZnO 的 TGA 曲线 325 ℃失重最大，约 62.55%，热稳定性高于淀粉膜。
Fig. 11 TGA curves of nano-ZnO and KH560@ZnO 纳米 ZnO 对淀粉膜的热分解有保护作用，纳米 ZnO

由图 11 可知，纳米 ZnO 在 0~250 ℃质量损失 的加入，使得复合膜的构造发生了变化，热解残余
量也增大。对比原淀粉膜热分解，KH560@ ZnO 淀
现象不明显，质量损失约 0.62%，这是由纳米 ZnO
粉膜的热分解过程增加 125~225 ℃阶段，质量损失
表面少量游离的水分蒸发引起的；250~600 ℃之间，
率为 19.47%。这是 KH560@ZnO 与淀粉膜反应形成
纳米 ZnO 失重率约为 2.72%，主要是纳米粒子表面
的基团分解造成的热损失，结合 FTIR 结果说明
羟基分解所致；250~600 ℃之间，KH560@ZnO 的
KH560 参与了淀粉膜糊化交联的成键反应。
质量损失约 5.86%，这是由于纳米 ZnO 表面接枝的
2.6 复合膜的机械性能
KH560 中—CH 3 分解以及较稳定的 Si—O 键分解所
图 14 为 KH560@ZnO 含量为 0、1%、3%、5%、
致。TGA 分析表明，KH560 已成功对纳米 ZnO 的
7%、10%的淀粉基底半导体复合膜的力学性能。
表面接枝改性，且接枝率为 10.09%。

图 12 为 KH560 改性前后纳米 ZnO 的 DSC 曲线。

图 14 复合膜的力学性能

Fig. 14 Mechanical properties of the composite membrane
图 12 纳米 ZnO、KH560@ZnO 的 DSC 曲线
Fig. 12 DSC curves of nano-ZnO and KH560@ZnO 由图 14 可知，天然淀粉薄膜的拉伸强度和断裂