从结构到降解性：利用金属有机框架（MOF-2）调节聚乳酸/聚丁酸己二酸酯-对苯二甲酸酯共聚物的性能，以实现环保响应型包装应用

《Journal of Food Measurement and Characterization》：From structure to degradability: tailoring poly(lactic acid)/poly(butylene adipate-co-terephthalate) properties with metal–organic framework (MOF-2) for eco-responsive packaging applications

MOF-2添加量对PLA/PBAT薄膜性能的影响研究，发现3-7 wt% MOF-2能提升薄膜刚度和结晶度，但降低拉伸强度；同时增强水吸收、降解及保鲜效果，为可降解包装材料提供新思路。

　　

摘要

本研究探讨了MOF-2添加对用于食品包装应用的聚乳酸（PLA）/聚丁酸 adipate-共对苯二甲酸乙二醇酯（PBAT）混合薄膜性能的影响。本研究旨在评估不同MOF-2含量（3%、5%和7%（重量百分比）对PLA/PBAT薄膜的机械性能、降解特性及保鲜相关性能的影响。原子力显微镜（AFM）表面分析显示，随着MOF-2含量的增加，薄膜表面的均匀性和粗糙度发生了变化；而傅里叶变换红外光谱（FTIR）分析未发现聚合物基体与纳米填料之间存在化学键合。机械测试表明，薄膜的刚度和显微硬度有所提高，但拉伸强度和断裂伸长率有所下降，这可能与界面粘附力不足及纳米填料部分聚集有关。热分析结果显示，加入MOF-2后PLA/PBAT基体的相容性得到改善，结晶度提高。MOF-2的存在还导致薄膜在碱性条件下的吸水性增强，水解降解速率加快，并且在土壤和海洋环境中的生物降解性能也得到提升。在液体和固体培养基中进行的微生物降解测试表明，薄膜对酶的敏感性增强，尤其是在大肠杆菌（Escherichia coli）存在的情况下。以香蕉为模型水果的应用测试显示，含有较高MOF-2含量的薄膜能够延缓果实成熟并减少果皮褐变。总体而言，研究结果表明MOF-2的添加改变了PLA/PBAT薄膜的功能性能和降解行为，为基于MOF的纳米填料在可降解包装材料中的应用提供了有益的见解。

图形摘要