CN115997812A

CN115997812A - 一种高效抗菌纳米保鲜材料及其制备方法

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Publication number: CN115997812A
Application number: CN202310018340.6A
Authority: CN
Inventors: 王超; 杜丽清; 李普旺; 贺军军; 涂行浩; 杨子明; 何祖宇; 刘运浩; 周闯
Original assignee: South Subtropical Crops Research Institute CATAS
Current assignee: South Subtropical Crops Research Institute CATAS
Priority date: 2023-01-06
Filing date: 2023-01-06
Publication date: 2023-04-25

Abstract

本发明公开了一种高效抗菌纳米保鲜材料及其制备方法，属于保鲜技术领域。以掺杂改性二氧化钛作为乙烯光催化降解剂，以植物精油为抗菌剂，通过可见光催化分解水果释放的乙烯，通过多孔纳米载体材料缓控释植物精油杀灭果实表面的有害病菌，延长果实的保鲜期。本发明提供的高效抗菌纳米保鲜材料制备方法简单、易操作、效果突出，针对呼吸跃变型水果释放的乙烯，能够快速有效的分解，缓慢释放抗菌剂，进而延长水果的货架期和贮藏时间。

Description

一种高效抗菌纳米保鲜材料及其制备方法

技术领域

本发明涉及保鲜技术领域，具体涉及一种高效抗菌纳米保鲜材料及其制备方法。

背景技术

众所周知，乙烯是一种影响着植物生长和腐熟的植物激素，经常被用于果蔬的催熟，即使在低温环境下，水果、蔬菜和花卉在冷藏和运输过程中也会不断的释放乙烯加速成熟和腐败。适量的乙烯能够促进果蔬的生长，还可以增加果蔬的口感、色泽。对于采后的果蔬而言，乙烯的释放则会加速果蔬的成熟度和腐败程度，对采后的储藏和运输造成极大的经济损失。此外，对于密闭空间内的乙烯进行脱除，可以延长果蔬的成熟期，保证长途运输过程中果蔬的新鲜度，对降低运输成本具有十分重要的意义。此外，果蔬表面的微生物以及贮藏环境中的病原菌会加速果实的腐烂，如果不采取必要的措施处理，在潮湿、温度适宜的条件下这些病菌会加速果实的腐烂，从而导致保存周期缩短，严重影响果实的品质。因此，研制一种既能够有效除掉乙烯，又可以抑制病菌滋生的保鲜材料对延长果蔬的货架期具有十分重要的现实意义。

然而，现在的保鲜材料大多数功能单一保鲜膜，不具有同时除乙烯和抗菌的功能。因此，开发一种既可以除乙烯又具有抗菌功能的高效抗菌纳米保鲜材料十分必要。

发明内容

针对现有保鲜材料技术和功能的不足，本发明的目的是提供一种高效抗菌纳米保鲜材料及其制备方法，高效分解果蔬、花卉采后储运、贮藏过程中释放的乙烯，以及通过缓慢释放抗菌精油，抑制或杀灭病原菌。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供一种高效抗菌纳米保鲜材料，包括掺杂改性二氧化钛和植物精油，所述掺杂改性二氧化钛包括二氧化钛(TiO₂)和多孔纳米载体材料，所述二氧化钛固定于多孔纳米载体材料表面；所述植物精油负载于多孔纳米载体材料内部。

本发明以掺杂改性二氧化钛为乙烯光催化降解去除剂，以植物精油为抗菌剂，将掺杂改性的二氧化钛固定在多孔纳米载体材料表面，将植物油精油负载到多孔纳米载体材料内部，形成高效抗菌纳米保鲜材料。这种结构一方面体现在非金属原子尺寸较小，可以很容易地以间隙或取代的方式嵌入到纳米TiO₂结构中，进而代替TiO₂晶体中的氧原子，从而大大拓宽响应的光范围，提高其催化的热稳定性。纳米尺度可以增加与乙烯气体的接触面积，更好的发挥纳米材料对乙烯气体的催化降解。另一方面，这种多孔结构或管状结构有利于吸附固定和提高植物精油类挥发性的物质的稳定性，此外，多孔或管状结构针对植物精油类等易挥发性物质还具有一定的缓/控释性。因此既可以除乙烯又具有抗菌功能，可以高效分解果蔬、花卉采后储运、贮藏过程中释放的乙烯。

优选的，在所述高效抗菌纳米保鲜材料中，所述多孔纳米载体材料为埃洛石纳米管、纳米二氧化硅、纳米纤维素、单壁碳纳米管、多壁碳纳米管、活性炭、蒙脱土、凹凸棒、分子筛和沸石中的一种。这种多孔纳米载体材料具有较大的比表面积，此外，这些材料的表面具有很多的活性位点，可以增加纳米二氧化钛的附着。

优选的，在所述高效抗菌纳米保鲜材料中，掺杂改性二氧化钛中的掺杂剂为含N、C、S、B的非金属化合物中的一种。这类掺杂剂的原子轨道与TiO₂的O2p轨道杂化，改变TiO₂电子能带结构，从而有效地窄化TiO₂的禁带而引起可见光催化活性，进而可以保证二氧化钛在可见光条件就能进行光催化降解乙烯。

优选的，掺杂改性二氧化钛的制备方法，包括以下步骤：

S1.将钛酸四丁酯加入到乙醇(体积分数为20％)中，搅拌均匀后加入冰醋酸调节pH值到2-4，得到钛酸四丁酯乙醇溶液；

S2.将多孔纳米载体材料加入所述钛酸四丁酯乙醇溶液中，搅拌，离心、洗涤后，干燥，得到二氧化钛纳米复合材料；

S3.将所述二氧化钛纳米复合材料和掺杂剂混合，研磨，500℃加热条件下反应2-4h，研磨，即得掺杂改性二氧化钛。

优选的，在掺杂改性二氧化钛的制备方法中，步骤S1中的钛酸四丁酯乙醇溶液质量浓度为10-20wt％；步骤S2中多孔纳米载体材料与钛酸四丁酯的质量比为(0.1-0.3)：1；步骤S3中所述的掺杂剂与二氧化钛纳米复合材料的质量比为(1-3):1。

优选的，在掺杂改性二氧化钛的制备方法中，步骤S2中，将多孔纳米载体材料加入所述钛酸四丁酯乙醇溶液中后，搅拌1h，干燥温度为80℃，优选在烘箱中干燥，除烘箱外，其它具备干燥功能的设备也可以。

优选的，在所述高效抗菌纳米保鲜材料中，所述植物精油为具有抗菌作用的植物精油，包括丁香精油、肉桂精油、艾叶精油、百里香精油、茶树精油、香芹酚精油、大蒜精油、生姜精油、砂仁精油、香茅精油、尤加利精油、柠檬精油以及薄荷精油等。

一种所述高效抗菌纳米保鲜材料的制备方法，包括以下步骤：

S1.将植物精油溶解于无水乙醇中，搅拌均匀，加入掺杂改性二氧化钛；

S2.加入掺杂改性二氧化钛后，超声分散，抽真空，恢复到大气压，重复抽真空、恢复到大气压操作3次，离心，洗涤，真空干燥，得到高效抗菌纳米保鲜材料。

优选的，在所述高效抗菌纳米保鲜材料的制备方法中，步骤S1中所述植物精油与掺杂改性二氧化钛的用量比为(0.3-2.5)mL：1g。

优选的，在所述高效抗菌纳米保鲜材料的制备方法中，步骤S2中真空度为-1MPa，抽真空时间为30min，恢复到大气压保持30min。

所述高效抗菌纳米保鲜材料在果蔬、花卉保鲜中的应用。

使用所述高效抗菌纳米保鲜材料对果蔬、花卉进行保鲜时，是将粉末状的高效抗菌纳米保鲜材料装在由无纺布制成的包装袋中，放置于果蔬、花卉的贮藏环境中，类似于干燥剂包的形式；或者将所述高效抗菌纳米保鲜材料与纸浆混合造纸，然后做成纸箱作为果蔬包装盒使用；或者与高分子成膜剂共混注塑成膜，以此来达到保鲜目的。

本发明公开了以下技术效果：

(1)本发明使用掺杂改性二氧化钛作为乙烯光催化降解去除剂，利用掺杂元素的原子轨道与TiO₂的O2p轨道杂化，改变TiO₂电子能带结构，从而有效地窄化TiO₂的禁带而引起可见光催化活性，进而可以保证二氧化钛在可见光条件就能进行光催化降解乙烯。

(2)将具有抗菌作用的植物精油负载到多孔纳米载体材料中，是为了防止植物精油快速挥发，多孔纳米材料能够通过吸附作用对植物精油起到缓控释的作用，进而能够延长精油的抗菌作用周期。本发明中使用的多孔纳米载体材料具有较大的比表面积，既能提高对乙烯的吸附容量，也能够极大程度的为掺杂改性的二氧化钛提供附着位点，使掺杂改性的二氧化钛均匀的分散在载体表面，从而在很大程度上提高纳米二氧化钛与乙烯的接触面积。本发明提供的高效抗菌纳米保鲜材料制备方法简单、易操作、效果突出，能够有效去除果蔬、花卉释放的乙烯，延长果蔬、花卉的新鲜度和货架期。

(3)本发明提供的高效抗菌纳米保鲜材料最大亮点在于将具有光催化降解的二氧化钛通过掺杂改性固定在具有吸附功能的多孔纳米载体材料表面，又通过吸附作用将具有抗菌作用的植物精油固定在多孔纳米载体材料内部。高效抗菌纳米保鲜材料在可见光条件下，可以利用果实呼吸释放的水蒸气和乙烯与材料表面固定的二氧化钛作用转化成二氧化碳和水，同时水又进一步的促进二氧化钛的光催化作用，因此，极大地发挥了乙烯清除作用；此外，果实呼吸作用会增加贮藏环境的温度，能够促进高效抗菌纳米保鲜材料内部固定的植物精油的释放，进而可以抑制高温环境下病菌的滋生和杀灭果实表面侵染的病原微生物。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例1载体埃洛石纳米管(未经处理)的TEM图像；

图2为本发明实施例1制备的高效抗菌纳米保鲜材料的SEM图像。

具体实施方式

现详细说明本发明的多种示例性实施方式，该详细说明不应认为是对本发明的限制，而应理解为是对本发明的某些方面、特性和实施方案的更详细的描述。

应理解本发明中所述的术语仅仅是为描述特别的实施方式，并非用于限制本发明。另外，对于本发明中的数值范围，应理解为还具体公开了该范围的上限和下限之间的每个中间值。在任何陈述值或陈述范围内的中间值，以及任何其他陈述值或在所述范围内的中间值之间的每个较小的范围也包括在本发明内。这些较小范围的上限和下限可独立地包括或排除在范围内。

除非另有说明，否则本文使用的所有技术和科学术语具有本发明所述领域的常规技术人员通常理解的相同含义。虽然本发明仅描述了优选的方法和材料，但是在本发明的实施或测试中也可以使用与本文所述相似或等同的任何方法和材料。本说明书中提到的所有文献通过引用并入，用以公开和描述与所述文献相关的方法和/或材料。在与任何并入的文献冲突时，以本说明书的内容为准。

在不背离本发明的范围或精神的情况下，可对本发明说明书的具体实施方式做多种改进和变化，这对本领域技术人员而言是显而易见的。由本发明的说明书得到的其他实施方式对技术人员而言是显而易见得的。本发明说明书和实施例仅是示例性的。

关于本文中所使用的“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等等，均为开放性的用语，即意指包含但不限于。

本发明的室温指的是25±2℃。

本发明实施例中的植物精油、多孔纳米载体材料均通过购买得到。

实施例1

(1)首先量取2.5mL钛酸四丁酯倒入烧杯中，加入25mL乙醇溶液(体积分数为20％，下同)，搅拌15min形成均匀溶液。在机械搅拌下用冰醋酸进行调节pH＝2，搅拌15min。随后称取0.5g埃洛石纳米管加入上述溶液中，搅拌1h。离心、洗涤后在80℃烘箱干燥，研磨，得到二氧化钛纳米复合材料粉末，备用。

(2)称取上述制备的二氧化钛纳米复合材料粉末0.5g和0.5g脲这里的脲为尿素，下同，充分混合研磨后，将混合材料放入坩埚中，在500℃马弗炉中煅烧2h，冷却至室温后研磨即得N-掺杂二氧化钛纳米管。

(3)称取2mL丁香精油加入到无水乙醇中，充分搅拌均匀，随后称取1g N-掺杂二氧化钛纳米管加入丁香精油的乙醇溶液中，超声30min，然后进行抽真空，真空度为-1MPa，保持真空度30min，然后恢复到大气压，保持30min，重复该过程(即抽真空、恢复到大气压)3次，离心洗涤，真空干燥，得负载丁香精油的N-掺杂二氧化钛纳米管，即为高效抗菌纳米保鲜材料。

对本实施例中使用的载体材料埃洛石纳米管(未经处理)，以及本实施例制备的高效抗菌纳米保鲜材料进行透射电子显微镜扫描，单纯的载体材料埃洛石纳米管(未经处理)的TEM图像如图1所示，由图1可知，未负载精油和固定纳米二氧化钛前埃洛石纳米管具有表面光滑、中空的管腔结构。本实施例制备的高效抗菌纳米保鲜材料的SEM图像如图2所示，由图2可知，纳米二氧化钛被固定在了纳米管的表面。

实施例2

(1)首先量取1mL钛酸四丁酯倒入烧杯中，加入25mL乙醇溶液，搅拌15min形成均匀溶液。在剧烈搅拌下用冰醋酸进行调节pH＝2，搅拌15min。随后称取0.1g单壁碳纳米管加入上述溶液中，搅拌1.0h。离心、洗涤后在80℃烘箱干燥，研磨，得到二氧化钛纳米复合材料粉末，备用。

(2)称取上述制备的二氧化钛纳米复合材料粉末0.5g和0.5g的脲，充分混合研磨后，将混合材料放入坩埚中，在500℃马弗炉中煅烧2h，冷却至室温后，研磨，即得N-掺杂二氧化钛单壁碳纳米管。

(3)称取0.3mL香芹酚精油加入到无水乙醇中，充分搅拌均匀，随后称取1g N-掺杂二氧化钛单壁碳纳米管加入丁香精油的乙醇溶液中，超声30min，然后进行抽真空，真空度为-1MPa，保持真空度30min，然后恢复到大气压，保持30min，重复该过程3次，离心洗涤，真空干燥，得负载香芹酚的N-掺杂二氧化钛单壁碳纳米管。

实施例3

(1)首先量取2mL钛酸四丁酯倒入烧杯中，加入25mL乙醇溶液，搅拌15min形成均匀溶液。在剧烈搅拌下用冰醋酸进行调节pH＝2，搅拌15min。随后称取0.4g蒙脱土加入上述溶液中，搅拌1.0h。离心、洗涤后在80℃烘箱干燥，研磨，得到二氧化钛纳米复合材料粉末，备用。

(2)称取上述制备的二氧化钛纳米复合材料粉末0.5g和1.0g脲，充分混合研磨后，将混合材料放入坩埚中，在500℃马弗炉中煅烧2h，冷却至室温后，研磨即得N-掺杂二氧化钛蒙脱土。

(3)称取2mL百里香精油加入到无水乙醇中，充分搅拌均匀，随后称取2g N-掺杂二氧化钛蒙脱土加入丁香精油的乙醇溶液中，超声30min，然后进行抽真空，真空度为-1MPa，保持真空度30min，然后恢复到大气压，保持30min，重复该过程3次，离心洗涤，真空干燥，即得负载百里香精油的N-掺杂二氧化钛蒙脱土。

实施例4

(1)首先量取2mL钛酸四丁酯倒入烧杯中加入25mL乙醇溶液，搅拌15min形成均匀溶液。在剧烈搅拌下用冰醋酸进行调节pH＝2，搅拌15min。随后称取0.3g纳米二氧化硅加入上述溶液中，搅拌1.0h。离心、洗涤后在80℃烘箱干燥，研磨，得到二氧化钛纳米复合材料粉末，备用。

(2)称取上述制备的二氧化钛纳米复合材料粉末0.5g和0.5g脲，充分混合研磨后，将混合材料放入坩埚中，在500℃马弗炉中煅烧4h，冷却至室温后研磨即得N-掺杂二氧化钛纳米二氧化硅。

(3)称取2mL薄荷精油加入到无水乙醇中，充分搅拌均匀，随后称取4g N-掺杂二氧化钛纳米二氧化硅加入丁香精油的乙醇溶液中，超声30min，然后进行抽真空，真空度为-1MPa，保持真空度30min，然后恢复到大气压，保持30min，重复该过程3次，离心洗涤，真空干燥，即得负载薄荷精油的N-掺杂二氧化钛纳米二氧化硅。

实施例5

(1)首先量取2.5mL钛酸四丁酯倒入烧杯中加入25mL乙醇溶液，搅拌15min形成均匀溶液。在剧烈搅拌下用冰醋酸进行调节pH＝4，搅拌15min。随后称取0.5g纳米二氧化硅加入上述溶液中，搅拌1.0h。离心、洗涤后在80℃烘箱干燥，研磨，得到二氧化钛纳米复合材料粉末，备用。

(2)称取上述制备的二氧化钛纳米复合材料粉末0.5g和1.5g的脲，充分混合研磨后，将混合材料放入坩埚中，在500℃马弗炉中煅烧2h，冷却至室温后研磨即得N-掺杂二氧化钛纳米二氧化硅。

(3)称取5mL丁香精油加入到无水乙醇中，充分搅拌均匀，随后称取2g N-掺杂二氧化钛纳米二氧化硅加入丁香精油的乙醇溶液中，超声30min，然后进行抽真空，真空度为-1MPa，保持真空度30min，然后恢复到大气压，保持30min，重复该过程3次，离心洗涤，真空干燥，即得负载丁香精油的N-掺杂二氧化钛纳米二氧化硅。

实施例6

(1)首先量取2.5mL钛酸四丁酯倒入烧杯中加入25mL乙醇溶液，搅拌15min形成均匀溶液。在剧烈搅拌下用冰醋酸进行调节pH＝4，搅拌15min。随后称取0.5g纳米纤维素加入上述溶液中，搅拌1.0h。离心、洗涤后在80℃烘箱干燥，研磨，得到二氧化钛纳米复合材料粉末，备用。

(2)称取上述制备的二氧化钛纳米复合材料粉末0.5g和1.5g脲，充分混合研磨后，将混合材料放入坩埚中，在500℃马弗炉中煅烧4h，冷却至室温后研磨即得N-掺杂二氧化钛纳米二氧化硅。

(3)称取5mL生姜精油加入到无水乙醇中，充分搅拌均匀，随后称取2g N-掺杂二氧化钛纳米二氧化硅加入生姜精油的乙醇溶液中，超声30min，然后进行抽真空，真空度为-1MPa，保持真空度30min，然后恢复到大气压，保持30min，重复该过程3次，离心洗涤，真空干燥，即得负载生姜精油的N-掺杂二氧化钛纳米二氧化硅。

实施例7

同实施例1，将脲改成石墨烯。

实施例8

同实施例1，将脲改成硫脲，其他条件不变。

实施例9

同实施例1，将脲改成硼砂，其他条件不变。

对比例1

同实施例1，不同之处仅在于脲的使用量为0。

对比例2

单纯的使用市售活性炭(购自于麦克林化学试剂有限公司)作为抗菌纳米保鲜材料。

对比例3

同实施例1，将步骤(3)省略，不负载任何精油。

效果验证

取实施例1-5和对比例1-3制备的抗菌纳米保鲜材料进行乙烯清除效果和抗菌果蔬保鲜效果的测试。

(1)乙烯吸附效果测试

乙烯的光催化分解的测试方法为：

将1g各实施例和对比例制备的抗菌纳米保鲜材料平铺在密闭的乙烯降解装置(容积为2L)中，密封好装置。在装置的进气口通入一定量的乙烯，控制初始浓度在100ppm左右，静置1小时，待装置内气体混匀后，用注射器抽取装置内的气体，测量乙烯的初始浓度，记为C₀，将装置密封好；然后，将装置置于功率为350W的氙灯正下方1m，并在靠近氙灯10cm处固定滤光片(λ>420nm)。打开氙灯开关，照射反应装置，每隔5h测量乙烯气体的浓度，连续测定5次。测试结果如表1所示：

表1

序号	实验分组	分解乙烯含量(ppm/g)
			1	实施例1	46.81
2	实施例2	40.29
			3	实施例3	51.40
4	实施例4	43.08
			5	实施例5	56.05
6	对比例1	0
			7	对比例2	20.44
8	对比例3	37.21

(2)果蔬保鲜效果测试

果蔬保鲜效果的测试方法为：

(a)对新采摘的新鲜水果(芒果、香蕉)进行筛选，去掉病、青、小、表皮有损伤的，保证实验对象新鲜、完整、大小均匀。

(b)将芒果、香蕉分别分成10组，分别按照等量装入相同的9个透明塑料盒子中，第一组作为空白组不使用任何保鲜材料，第2组至第6组分别放入实施例1至实施例5制备的高效抗菌纳米保鲜材料，第7组、第8组和第9组分别加入对比例1、对比例2和对比例3制备的抗菌纳米保鲜材料，最后一组使用市售PE保鲜膜，其他条件均保证相同，进行封箱储存，处理周期为14天。观察果实的变化情况，以果实表面的腐烂程度进行效果评价，其中，正常：果实表面无腐烂；轻度腐烂：腐烂程度未超过果实表面的1/4；中度腐烂：腐烂程度达到果实表面的1/2～3/4；严重腐烂：腐烂程度超过果实表面的3/4。

每组芒果个数为15个，每组香蕉的个数为10个，所用保鲜材料的重量为果实重量的0.5％(将粉末状的保鲜材料装在由无纺布制成的包装袋中，放置于果实的保存环境中)。测试结果如表2所示：

表2

由表1结果可知，本发明提供非金属化合物掺杂改性二氧化钛的纳米材料能够有效地在可见光条件下催化降解乙烯，进而说明，该材料能够对水果产生的乙烯在可见光条件下进行催化降解，从而达到保鲜的效果。另外，由表2结果可知，相比空白组和PE保鲜膜组，本发明提供的负载精油的保鲜膜及其制备方法能够降低水果的腐烂率，进而可以有效的延长水果的储存时间。因此，经过催化降解水果产生的乙烯和控制释放抗菌剂的协同作用，能够显著降低水果的腐烂率，从而延长水果的贮藏、储运、货架时间。

使用其他具有抗菌作用的植物精油(肉桂精油、艾叶精油、百里香精油、茶树精油、香芹酚精油、大蒜精油、生姜精油、砂仁精油、香茅精油、尤加利精油、柠檬精油以及薄荷精油等)，按照实施例1的方式制备高效抗菌纳米保鲜材料，进行乙烯吸附效果测试和果树保鲜效果测试(测试条件同上)，发现与实施例1的结果无显著性差异。

以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims

1.一种高效抗菌纳米保鲜材料，其特征在于，包括掺杂改性二氧化钛和植物精油；所述掺杂改性二氧化钛包括二氧化钛和多孔纳米载体材料，所述二氧化钛固定于多孔纳米载体材料表面；所述植物精油负载于多孔纳米载体材料内部。

2.根据权利要求1所述一种高效抗菌纳米保鲜材料，其特征在于，所述多孔纳米载体材料为埃洛石纳米管、纳米二氧化硅、纳米纤维素、单壁碳纳米管、多壁碳纳米管、活性炭、蒙脱土、凹凸棒、分子筛和沸石中的一种。

3.根据权利要求1所述一种高效抗菌纳米保鲜材料，其特征在于，掺杂改性二氧化钛中的掺杂剂为含N、C、S、B的非金属化合物中的一种。

4.根据权利要求1所述一种高效抗菌纳米保鲜材料，其特征在于，掺杂改性二氧化钛的制备方法，包括以下步骤：

S1.将钛酸四丁酯加入到乙醇中，搅拌均匀后加入冰醋酸调节pH值到2-4，得到钛酸四丁酯乙醇溶液；

5.根据权利要求4所述一种高效抗菌纳米保鲜材料，其特征在于，步骤S1中的钛酸四丁酯乙醇溶液质量浓度为10-20wt％；步骤S2中多孔纳米载体材料与钛酸四丁酯的质量比为(0.1-0.3)：1；步骤S3中所述的掺杂剂与二氧化钛纳米复合材料的质量比为(1-3):1。

6.根据权利要求1所述一种高效抗菌纳米保鲜材料，其特征在于，所述植物精油为具有抗菌作用的植物精油。

7.一种根据权利要求1-6任一项所述高效抗菌纳米保鲜材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S2.加入掺杂改性二氧化钛后，超声分散，抽真空，恢复到大气压，重复抽真空、恢复到大气压操作，离心，洗涤，真空干燥，得到高效抗菌纳米保鲜材料。

8.根据权利要求7所述高效抗菌纳米保鲜材料的制备方法，其特征在于，步骤S1中所述植物精油与掺杂改性二氧化钛的用量比为(0.3-2.5)mL：1g。

9.根据权利要求7所述高效抗菌纳米保鲜材料的制备方法，其特征在于，步骤S2中真空度为-1MPa，抽真空时间为30min，恢复到大气压保持30min。

10.权利要求1-6任一项所述高效抗菌纳米保鲜材料在果蔬、花卉保鲜中的应用。