بسته­ بندی مواد­ غذایی به عنوان یک فرآیند اصلی برای حفظ کیفیت محصولاتغذایی از زمان تولید تا مصرف، نقش اساسی در صنایع غذایی مدرن ایفا می­کند. فن‌آوری‌هایجدید بسته‌بندی مواد ­غذایی با ترکیبات طبیعی (مانند پلی­ساکاریدها) در حال توسعههستند که با استفاده از عواملی مصنوعی/شیمیایی همچون ضد پرتوی فرابنفش، ضد ­میکروبو آنتی­اکسیدان فرموله می‌شوند تا انتظارات مصرف‌کنندگان را برای غذای سالمبرآورده کنند. علاوه بر این، مواد بسته­بندی زیست تخریب­پذیر در مواجهه با نگرانی­هایزیست محیطی فزاینده در مورد آلودگی پلاستیک، توجه زیادی را به خود جلب کرده اند.هدف از این پژوهش، تهیه­ی فیلم اروژل آگار حاوی نانو ذرات گرافن کوانتوم دات استکه دارای خاصیت ضد پرتوی فرابنفش، ضد میکروب و آنتی­‌اکسیدانی باشد و درعین حال زیستتخریب‌پذیر بوده و موجب افزایش ماندگاری مواد غذایی و کاهش ضایعات بشود. گرافنکوانتوم دات دوپ شده با کلر (Cl-GQDs) با روش هیدروترمال و پیش­ساز­های فروکتوز بعنوان منبع کربن واسید کلریدریک بعنوان منبع کلر سنتز شدند. تصاویر میکروسکوپ الکترونی عبوری باوضوح بالا (HR-TEM) مشخص­ نمود که گرافن کوانتوم دات بصورت کروی و تکی هستند،میانگین قطر آن­ها 1/1±42/12 نانومتر است و پارامتر شبکه در ایننانو ذرات 24/0 نانومتر می­باشد. نتایج پراش پرتو ایکس (XRD) بیانگر فاصله­ی بین صفحات گرافنی 402/0 نانومتر بود. حضور اتم کلر در نتایجآنالیز رامان و طیف‌سنجی مادونقرمز تبدیل فوریه (FTIR) تاییدی بر دوپینگ موثر کلر در ساختار گرافن کوانتوم دات سنتزشده بود. ارزیابی فعالیت ضدمیکروب   Cl-GQDsبا آزمون MIC و MBC در مقابل باکتری­های اشرشیاکلی و استافیلوکوکوس اورئوس انجامگرفت. مشخص شد بدلیل اینکه Cl-GQDs در معرض نور آبی قرار نگرفته، سمیت نوری نداشته و قابلیت افزایش ROS درونمولکولی را ندارد. در نتیجه میزان فعالیت ضد میکروب در آن در مقایسه با آنتی­بیوتیکآمپی­سیلین بسیارکم (بالاتر از 1000 میکروگرم بر میلی­لیتر) می­باشد. این در حالیاست که Cl-GQDs،فعالیت آنتی­اکسیدانی و ضد UV بسیار خوبی را نشان داد. در مرحله بعد   فیلم­های اروژل آگار حاوی درصد­های 0، 1، 5، 10و 20 درصد Cl-GQDبا روش خشک کردن انجمادی سنتز شدند. نتایج FTIR و XRD،حضور Cl-GQDرا در ساختار فیلم­های اروژل تایید نمود. مورفولوژی فیلم­ها با آزمون میکروسکوپالکترونی روبشی (SEM) بررسی شد. ارزیابی حفرات داخل فیلم­ها با آزمون BET انجامگرفت و مشخص نمود با افزایش درصد Cl-GQDs در ساختار فیلم، میزان حفرات و تخلخل ساختارافزایش یافته و خواص مکانیکی فیلم به شدت تضعیف شده بود. خواص ضد پرتوی فرابنفشفیلم­های اروژل آگار تهیه شده با اسپکتروفتومتر بررسی شد. خواص آنتی­اکسیدانی Cl-GQDs نیز باروش مهار رادیکال آزاد DPPH مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که حضور Cl-GQD درساختار فیلم­های اروژل آگار، خواص ضد پرتوی فرابنفش و آنتی­اکسیدان فیلم­ها را بهشدت افزایش داده است. در نهایت، فیلم اروژل آگار حاوی 5% Cl-GQD به عنوان فیلم بهینه مشخص شد. این فیلم،خواص مکانیکی مناسب­تری داشت. همچنین دارای خاصیت آنتی­اکسیدانی نزدیک به 20% وجذب پرتوی فرابنفش بالای 95% بود. بدین جهت قابلیت مناسبی برای کاربرد در بسته­بندیمواد را غذایی دارد.

کلمات کلیدی: گرافنکوانتوم دات، بسته­بندی فعال، هیدروترمال، آنتی­اکسیدان،ضد پرتوی فرابنفش، ضد میکروب، اروژل