探討碳量子點的抗紫外線特性
學生姓名:
黃苡禎
指導教授:
吳俊逸
學 期:
114上
摘 要:
紫外線（UV）依波長可分為 UV-C、UV-B 與 UV-A，能量與對生物體及材料的損傷程度各異。UV 可導致 DNA 損傷、氧化壓力與突變，同時促進聚合物包裝材料的劣化，進而影響食品品質。本研究旨在探討碳量子點（CDs）之抗紫外線機制，並驗證其於食品活性包裝與防曬產品中的實際應用潛力。CDs 具石墨化核心與豐富官能基，其紫外吸收主要源自 π–π* 與 n–π* 躍遷，並受 HOMO–LUMO 能隙調控影響。表面羥基、羧基與胺基能降低能隙並促進紅移，使 CDs 在更廣波段範圍內展現優異 UV 阻擋能力。文獻顯示，以植物來源 CDs 製備之生物基薄膜可大幅降低 UV 透射率，延緩肉類氧化與腐敗，維持感官與營養品質；研究進一步以酪梨皮合成鋅摻雜碳點（Zn20 ACDs），嵌入 CNF/PUL 複合薄膜後，於 280 nm 區域將紫外透射率由 69.9% 降至 0.2%，並成功延緩雞肉的品質劣變。此外，以紅蘿蔔汁微流法合成的 CDs 具有高穩定性與親水性，添加至乳液後能顯著降低 UVA 與 UVB 透過率，展現作為天然防曬劑的潛力。本研究不僅揭示了 CDs 抗紫外線的核心機制，也證明其於食品保存與防曬應用上的可行性，展現其作為永續功能材料的廣泛前景。
黃苡禎.pdf