近日，课题组在碳纳米点抗菌性质及应用探索方面取得重要进展，相关成果以“Highly Antibacterial and Antioxidative Carbon Nanodots/Silk Fibroin Films for Fruit Preservation”为题发表在国际知名期刊《Nano Letters》上，该论文的第一作者为2020级材料物理与化学专业博士生赵文博，通讯作者为刘凯凯副教授和单崇新教授。

全球每年大约有三分之一的粮食损失或浪费掉，造成的经济损失高达1万亿美元。易腐食品，特别是新鲜水果和蔬菜的过早变质是供应链中食物浪费的一个重要原因。然而，当前的包装技术往往受到不可降解性、功能单一和食品安全问题的限制。腐烂导致的水果浪费和安全问题增强了对包装系统的改进需求，突出了这一领域进一步发展的必要性。

基于此，我们提出了利用多功能碳纳米点与丝素蛋白的氢键结合来制作一种生物相容性复合薄膜。所制备的膜具有较高的透明性和拉伸性，以及良好的生物安全性。这些薄膜有效地整合了保鲜所需的关键功能，包括透气，杀灭食源性病原体和抗氧化性能。同时，这些薄膜可以制造成大尺寸(约20*30厘米)，氧气透过率为13183 cm³∙m^-2∙day，水蒸气透过率为2860 g∙m^-2∙day，适合新鲜水果的保鲜。此外，通过浸渍方法可以直接在水果表面原位制造厚度约为14 μm的多功能薄膜。它们可以通过抑制食源性病原体和减少水果氧化来提供全面的保护。重要的是，这些薄膜被证明是可洗涤和可生物降解的，消除了对白色污染的担忧。这项工作为生产可扩展，环境友好的可生物降解抗菌包装系统提供了新技术和新思路。

该工作得到了国家自然科学基金和河南省自然科学基金的资助。

论文链接：https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.3c03621

图示为大尺寸制备薄膜及在水果表面原位制造保鲜薄膜的示意图