Institiud Teicneòlais Ceimigeach Korea (KRICT) Ionad Rannsachaidh Ceimigeachd Bith-stèidhichte, Ulsan, 44429, Poblachd Chorea
Institiud Teicneòlais Ceimigeach Korea (KRICT) Ionad Rannsachaidh Ceimigeachd Bith-stèidhichte, Ulsan, 44429, Poblachd Chorea
Institiud Teicneòlais Ceimigeach Korea (KRICT) Ionad Rannsachaidh Ceimigeachd Bith-stèidhichte, Ulsan, 44429, Poblachd Chorea
Institiud Teicneòlais Ceimigeach Korea (KRICT) Ionad Rannsachaidh Ceimigeachd Bith-stèidhichte, Ulsan, 44429, Poblachd Chorea
Institiud Teicneòlais Ceimigeach Korea (KRICT) Ionad Rannsachaidh Ceimigeachd Bith-stèidhichte, Ulsan, 44429, Poblachd Chorea
Institiud Teicneòlais Ceimigeach Korea (KRICT) Ionad Rannsachaidh Ceimigeachd Bith-stèidhichte, Ulsan, 44429, Poblachd Chorea
Institiud Teicneòlais Ceimigeach Korea (KRICT) Ionad Rannsachaidh Ceimigeachd Bith-stèidhichte, Ulsan, 44429, Poblachd Chorea
Institiud Teicneòlais Ceimigeach Korea (KRICT) Ionad Rannsachaidh Ceimigeachd Bith-stèidhichte, Ulsan, 44429, Poblachd Chorea
Institiud Teicneòlais Ceimigeach Korea (KRICT) Ionad Rannsachaidh Ceimigeachd Bith-stèidhichte, Ulsan, 44429, Poblachd Chorea
Institiud Teicneòlais Ceimigeach Korea (KRICT) Ionad Rannsachaidh Ceimigeachd Bith-stèidhichte, Ulsan, 44429, Poblachd Chorea
Institiud Teicneòlais Ceimigeach Korea (KRICT) Ionad Rannsachaidh Ceimigeachd Bith-stèidhichte, Ulsan, 44429, Poblachd Chorea
Stuthan Adhartach agus Innleadaireachd Cheimigeach, Oilthigh Saidheans agus Teicneòlais (UST), Daejeon, 34113 Poblachd Chorea
Institiud Teicneòlais Ceimigeach Korea (KRICT) Ionad Rannsachaidh Ceimigeachd Bith-stèidhichte, Ulsan, 44429, Poblachd Chorea
Stuthan Adhartach agus Innleadaireachd Cheimigeach, Oilthigh Saidheans agus Teicneòlais (UST), Daejeon, 34113 Poblachd Chorea
Institiud Teicneòlais Ceimigeach Korea (KRICT) Ionad Rannsachaidh Ceimigeachd Bith-stèidhichte, Ulsan, 44429, Poblachd Chorea
Stuthan Adhartach agus Innleadaireachd Cheimigeach, Oilthigh Saidheans agus Teicneòlais (UST), Daejeon, 34113 Poblachd Chorea
Institiud Teicneòlais Ceimigeach Korea (KRICT) Ionad Rannsachaidh Ceimigeachd Bith-stèidhichte, Ulsan, 44429, Poblachd Chorea
Institiud Teicneòlais Ceimigeach Korea (KRICT) Ionad Rannsachaidh Ceimigeachd Bith-stèidhichte, Ulsan, 44429, Poblachd Chorea
Institiud Teicneòlais Ceimigeach Korea (KRICT) Ionad Rannsachaidh Ceimigeachd Bith-stèidhichte, Ulsan, 44429, Poblachd Chorea
Institiud Teicneòlais Ceimigeach Korea (KRICT) Ionad Rannsachaidh Ceimigeachd Bith-stèidhichte, Ulsan, 44429, Poblachd Chorea
Institiud Teicneòlais Ceimigeach Korea (KRICT) Ionad Rannsachaidh Ceimigeachd Bith-stèidhichte, Ulsan, 44429, Poblachd Chorea
Institiud Teicneòlais Ceimigeach Korea (KRICT) Ionad Rannsachaidh Ceimigeachd Bith-stèidhichte, Ulsan, 44429, Poblachd Chorea
Institiud Teicneòlais Ceimigeach Korea (KRICT) Ionad Rannsachaidh Ceimigeachd Bith-stèidhichte, Ulsan, 44429, Poblachd Chorea
Institiud Teicneòlais Ceimigeach Korea (KRICT) Ionad Rannsachaidh Ceimigeachd Bith-stèidhichte, Ulsan, 44429, Poblachd Chorea
Institiud Teicneòlais Ceimigeach Korea (KRICT) Ionad Rannsachaidh Ceimigeachd Bith-stèidhichte, Ulsan, 44429, Poblachd Chorea
Institiud Teicneòlais Ceimigeach Korea (KRICT) Ionad Rannsachaidh Ceimigeachd Bith-stèidhichte, Ulsan, 44429, Poblachd Chorea
Institiud Teicneòlais Ceimigeach Korea (KRICT) Ionad Rannsachaidh Ceimigeachd Bith-stèidhichte, Ulsan, 44429, Poblachd Chorea
Stuthan Adhartach agus Innleadaireachd Cheimigeach, Oilthigh Saidheans agus Teicneòlais (UST), Daejeon, 34113 Poblachd Chorea
Institiud Teicneòlais Ceimigeach Korea (KRICT) Ionad Rannsachaidh Ceimigeachd Bith-stèidhichte, Ulsan, 44429, Poblachd Chorea
Stuthan Adhartach agus Innleadaireachd Cheimigeach, Oilthigh Saidheans agus Teicneòlais (UST), Daejeon, 34113 Poblachd Chorea
Institiud Teicneòlais Ceimigeach Korea (KRICT) Ionad Rannsachaidh Ceimigeachd Bith-stèidhichte, Ulsan, 44429, Poblachd Chorea
Stuthan Adhartach agus Innleadaireachd Cheimigeach, Oilthigh Saidheans agus Teicneòlais (UST), Daejeon, 34113 Poblachd Chorea
Cleachd an ceangal gu h-ìosal gus an tionndadh teacsa slàn den artaigil seo a cho-roinn le do charaidean is do cho-obraichean.Ionnsaich barrachd.
Mar thoradh air a’ ghalair lèir-sgaoilte coronavirus agus cùisean co-cheangailte ri stuth gràineach (PM) san adhar, tha an t-iarrtas airson masgaichean air a dhol suas gu mòr.Ach, tha sìoltachain masg traidiseanta stèidhichte air dealan statach agus criathar nano uile cuidhteasach, neo-thruaillidh no ath-chuairteachadh, a dh ’adhbhraicheas fìor dhuilgheadasan sgudail.A bharrachd air an sin, caillidh a’ chiad fhear a ghnìomh fo chumhachan tais, fhad ‘s a bhios an tè mu dheireadh ag obair le tuiteam cuideam èadhair mòr agus bidh clogadh pore gu math luath a’ tachairt.An seo, chaidh sìoltachan masg snàithleach bith-ruigsinneach, dìon-taise, fìor breathable, àrd-choileanadh a leasachadh.Ann an ùine ghoirid, tha dà snàithleach ultrafine bith-ruigsinneach agus mataichean nanofiber air an amalachadh a-steach do shìoltachan membran Janus, agus an uairsin air an còmhdach le nanowhiskers chitosan le uallach.Tha an sìoltachan seo cho èifeachdach ris a’ chriathrag malairteach N95 agus faodaidh e 98.3% de 2.5 µm PM a thoirt air falbh.Bidh Nanofibers gu corporra a ’sgrionadh mìrean grinn, agus bidh snàithleach ultrafine a’ toirt seachad eadar-dhealachadh cuideam ìosal de 59 Pa, a tha freagarrach airson anail daonna.A dh’ aindeoin a’ chrìonaidh gheur ann an coileanadh sìoltachain N95 malairteach nuair a bhios iad fosgailte do taiseachd, tha call coileanaidh a’ chriathrag seo glè bheag, agus mar sin faodar a chleachdadh iomadh uair leis gu bheil an dipole maireannach de chitosan a’ gabhail a-steach PM ultrafine (mar eisimpleir, nitrigin).Agus sulfur oxides).Tha e cudromach gum bi an sìoltachan seo a’ lobhadh gu tur san ùir todhar taobh a-staigh 4 seachdainean.
Tha an galar sgaoilte coronavirus nach fhacas a-riamh (COVID-19) a’ stiùireadh iarrtas mòr airson masgaichean.[1] Tha Buidheann Slàinte na Cruinne (WHO) a’ dèanamh a-mach gu bheil feum air 89 millean masgaichean meidigeach gach mìos am-bliadhna.[1] Chan e a-mhàin gu bheil feum aig proifeiseantaich cùram slàinte air masgaichean N95 àrd-èifeachdais, ach tha masgaichean adhbhar coitcheann airson a h-uile duine cuideachd air a thighinn gu bhith nan uidheamachd làitheil riatanach airson casg a chuir air a’ ghalair gabhaltach analach seo.[1] A bharrachd air an sin, tha ministreachdan buntainneach a’ moladh gu làidir cleachdadh masgaichean cuidhteasach a h-uile latha, [1] tha seo air leantainn gu duilgheadasan àrainneachd co-cheangailte ri tòrr sgudal masg.
Leis gur e stuth gràineach (PM) an duilgheadas truailleadh èadhair as duilghe an-dràsta, tha masgaichean air a thighinn gu bhith mar an tomhas-tomhais as èifeachdaiche a tha ri fhaighinn do dhaoine fa-leth.Tha PM air a roinn ann am PM2.5 agus PM10 a rèir meud nam mìrean (2.5 agus 10μm fa leth), a bheir buaidh mhòr air an àrainneachd nàdarra [2] agus càileachd beatha dhaoine ann an diofar dhòighean.[2] Gach bliadhna, bidh PM ag adhbhrachadh 4.2 millean bàs agus 103.1 millean bliadhna beatha air atharrachadh le ciorram.[2] Tha PM2.5 na chunnart sònraichte do shlàinte agus tha e air ainmeachadh gu h-oifigeil mar carcinogen buidheann I.[2] Mar sin, tha e àmail agus cudromach sgrùdadh agus leasachadh sìoltachan masg èifeachdach a thaobh permeability èadhair agus toirt air falbh PM.[3]
San fharsaingeachd, bidh sìoltachain snàithleach traidiseanta a’ glacadh PM ann an dà dhòigh eadar-dhealaichte: tro chriathar corporra stèidhichte air nanofibers agus sùghadh electrostatach stèidhichte air microfibers (Figear 1a).Tha cleachdadh sìoltachain stèidhichte air nanofiber, gu sònraichte matan nanofiber electrospun, air a bhith na ro-innleachd èifeachdach gus PM a thoirt air falbh, a tha mar thoradh air cothrom farsaing air stuthan agus structar toraidh a ghabhas smachdachadh.[3] Faodaidh am mata nanofiber mìrean den mheud targaid a thoirt air falbh, a tha air adhbhrachadh leis an eadar-dhealachadh meud eadar na gràineanan agus na pores.[3] Ach, feumar snàithleach nano-sgèile a chruachadh gu dùmhail gus pores air leth beag a chruthachadh, a tha cronail dha anail chofhurtail daonna mar thoradh air an eadar-dhealachadh cuideam àrd co-cheangailte ris.A bharrachd air an sin, tha e do-sheachanta gum bi na tuill bheaga air am bacadh gu ìre mhath luath.
Air an làimh eile, tha am mata snàithleach ultra-ghrinn le leaghadh air a ghearradh gu dealanach le raon dealain àrd-lùth, agus tha mìrean glè bheag air an glacadh le sùghadh electrostatach.[4] Mar eisimpleir riochdachail, tha an analach N95 na inneal analach masg aghaidh sìolaidh gràin a choinnicheas ri riatanasan Institiud Nàiseanta Sàbhailteachd Dreuchdail agus Slàinte oir is urrainn dha co-dhiù 95% de ghràinean èadhair a shìoladh.Bidh an seòrsa sìoltachain seo a’ gabhail a-steach PM ultrafine, a tha mar as trice air a dhèanamh suas de stuthan anionic leithid SO42 - agus NO3 -, tro tharraing làidir electrostatach.Ach, tha an cosgais statach air uachdar a ’bhrat snàithleach furasta a sgaoileadh ann an àrainneachd tais, mar a lorgar ann an anail tais daonna, [4] a’ leantainn gu lùghdachadh ann an comas sùghaidh.
Gus tuilleadh leasachaidh a dhèanamh air coileanadh sìoltachaidh no fuasgladh fhaighinn air a’ mhalairt eadar èifeachdas gluasaid agus lughdachadh cuideam, bidh sìoltachain stèidhichte air nanofibers agus microfibers air an cur còmhla ri stuthan àrd-k, leithid stuthan gualain, frèaman organach meatailt, agus nanoparticles PTFE.[4] Ach, tha puinnseanta bith-eòlasach mì-chinnteach agus sgaoileadh cosgais nan stuthan cur-ris sin fhathast nan duilgheadasan do-sheachanta.[4] Gu sònraichte, mar as trice chan eil an dà sheòrsa sìoltachain traidiseanta seo neo-thruaillidh, agus mar sin thèid an tiodhlacadh mu dheireadh ann an lìonadh-fearainn no an losgadh às deidh an cleachdadh.Mar sin, tha leasachadh sìoltachain masg leasaichte gus na duilgheadasan sgudail sin fhuasgladh agus aig an aon àm glacadh PM ann an dòigh riarachail agus cumhachdach na fheum gnàthach cudromach.
Gus na duilgheadasan gu h-àrd fhuasgladh, tha sinn air sìoltachan membran Janus a dhèanamh amalaichte le poly (butylene succinate) stèidhichte air (stèidhichte air PBS) [5] microfiber agus matan nanofiber.Tha sìoltachan membran Janus air a chòmhdach le whiskers nano chitosan (CsWs) [5] (Figear 1b).Mar a tha fios againn uile, tha PBS na polymer bith-mhillidh riochdachail, a dh’ fhaodas snàithleach ultrafine agus neo-fhighe nanofiber a thoirt gu buil tro bhith a’ spìonadh electro.Bidh snàithleanan nano-sgèile a’ glacadh PM gu corporra, fhad ‘s a bhios nano-fibers meanbh-sgèile a’ lughdachadh lughdachadh cuideam agus ag obair mar fhrèam CsW.Is e stuth bith-stèidhichte a th’ ann an Chitosan a chaidh a dhearbhadh gu bheil deagh fheartan bith-eòlasach aige, a’ toirt a-steach biocompatibility, bith-ruigsinneachd agus puinnseanta an ìre mhath ìosal, [5] a dh’ fhaodadh an iomagain co-cheangailte ri inhaladh tubaisteach luchd-cleachdaidh a lughdachadh.[5] A bharrachd air an sin, tha làraich cationic agus buidhnean polar amide aig chitosan.[5] Fiù ‘s ann an suidheachaidhean tais, faodaidh e mìrean polar ultrafine a thàladh (leithid SO42- agus NO3-).
An seo, bidh sinn ag aithris air sìoltachan masg tuiteam bith-mhillidh, àrd-èifeachdais, dìon-taise agus cuideam ìosal stèidhichte air stuthan bith-mhillidh a tha rim faighinn gu furasta.Mar thoradh air a’ chothlamadh de chriathar corporra agus sùghadh electrostatach, tha èifeachdas toirt air falbh PM2.5 àrd (suas ri 98%) aig a’ chriathrag aonaichte microfiber / nanofiber còmhdaichte le CsW, agus aig an aon àm, is e an lughdachadh cuideam as àirde air an sìoltachan as tiugh. a-mhàin Tha e 59 Pa, freagarrach airson anail daonna.An coimeas ris an ìsleachadh coileanaidh mòr a tha sìoltachan malairteach an N95 a’ nochdadh, tha an sìoltachan seo a’ nochdadh call beag de èifeachdas toirt air falbh PM (<1%) eadhon nuair a tha e làn fhliuch, mar thoradh air cosgais maireannach CsW.A bharrachd air an sin, tha na sìoltachain againn gu tur bith-ruigsinneach ann an ùir todhar taobh a-staigh 4 seachdainean.An coimeas ri sgrùdaidhean eile le bun-bheachdan co-chosmhail, anns a bheil am pàirt sìoltachain air a dhèanamh suas de stuthan bith-mhillidh, no a’ sealltainn coileanadh cuibhrichte ann an tagraidhean neo-fhighte biopolymer a dh’fhaodadh a bhith ann, [6] tha an sìoltachan seo gu dìreach a’ sealltainn bith-ruigsinneachd feartan adhartach (film S1, fiosrachadh taice).
Mar phàirt de chriathrag membran Janus, chaidh nanofiber agus matan PBS fiber superfine ullachadh an toiseach.Mar sin, chaidh fuasglaidhean 11% agus 12% PBS a electrospun gus snàithleanan nanometer agus micrometer a thoirt gu buil, fa leth, air sgàth an eadar-dhealachaidh ann an slaodachd.[7] Tha am fiosrachadh mionaideach mu fheartan an fhuasglaidh agus na suidheachaidhean electrospinning as fheàrr air an liostadh ann an Clàran S1 agus S2, anns an fhiosrachadh taice.Leis gu bheil fuasgladh fuigheall fhathast anns an t-snàithleach as-snìomh, thèid amar co-chonnadh uisge a bharrachd a chur ri inneal àbhaisteach electrospinning, mar a chithear ann am Figear 2a.A bharrachd air an sin, faodaidh an amar uisge am frèam a chleachdadh cuideachd gus am mata snàithleach PBS fìor-ghlan a chruinneachadh, a tha eadar-dhealaichte bhon mhaitrix cruaidh san t-suidheachadh traidiseanta (Figear 2b).[7] Is e trast-thomhas cuibheasach fiber nam matan microfiber agus nanofiber 2.25 agus 0.51 µm, fa leth, agus is e na trast-thomhas pore cuibheasach 13.1 agus 3.5 µm, fa leth (Figear 2c, d).Mar a bhios an fuasgladh cloroform / ethanol 9: 1 a ’falmhachadh gu sgiobalta às deidh dha a bhith air a leigeil ma sgaoil bhon nozzle, tha an eadar-dhealachadh slaodachd eadar fuasglaidhean 11 agus 12 wt% ag àrdachadh gu luath (Figear S1, fiosrachadh taice).[7] Mar sin, faodaidh eadar-dhealachadh dùmhlachd de dìreach 1 wt% atharrachadh mòr a thoirt air trast-thomhas fiber.
Mus deach sgrùdadh a dhèanamh air coileanadh sìoltachain (Figear S2, fiosrachadh taice), gus coimeas a dhèanamh eadar diofar shìoltachain gu reusanta, chaidh nonwovens electrospun de thiugh àbhaisteach a dhèanamh, leis gu bheil an tighead na fheart cudromach a bheir buaidh air an eadar-dhealachadh cuideam agus èifeachdas sìoltachaidh coileanadh sìoltachain.Leis gu bheil nonwovens bog agus porous, tha e duilich faighinn a-mach gu dìreach dè cho tiugh ‘s a tha nonwovens electrospun.Tha tiugh an aodaich sa chumantas a rèir dùmhlachd an uachdair (cuideam gach aonad, cuideam bunait).Mar sin, anns an sgrùdadh seo, bidh sinn a 'cleachdadh cuideam bunaiteach (gm-2) mar thomhas èifeachdach de thiugh.[8] Tha an tighead air a smachdachadh le bhith ag atharrachadh an ùine electrospinning, mar a chithear ann am Figear 2e.Mar a bhios an ùine snìomh ag àrdachadh bho 1 mionaidean gu 10 mionaidean, bidh tiugh a ’bhrat microfiber ag èirigh gu 0.2, 2.0, 5.2, agus 9.1 gm-2, fa leth.San aon dòigh, chaidh tiugh a ’bhrat nanofiber àrdachadh gu 0.2, 1.0, 2.5, agus 4.8 gm-2, fa leth.Tha matan microfiber agus nanofiber air an comharrachadh leis na luachan tiugh aca (gm-2) mar: M0.2, M2.0, M5.2 agus M9.1, agus N0.2, N1.0, N2.5 agus N4. 8.
Tha an eadar-dhealachadh cuideam èadhair (ΔP) den sampall gu lèir na chomharradh cudromach air coileanadh sìoltachain.[9] Tha e mì-chofhurtail don neach-cleachdaidh a bhith a’ tarraing anail tro shìoltachain le tuiteam bruthadh àrd.Gu nàdarra, thathas a’ faicinn gu bheil an lughdachadh cuideam a’ dol am meud mar a bhios tiugh a’ chriathrag ag àrdachadh, mar a chithear ann am Figear S3, fiosrachadh taice.Tha am mata nanofiber (N4.8) a’ sealltainn tuiteam cuideam nas àirde na am mata microfiber (M5.2) aig tiugh coimeasach leis gu bheil pores nas lugha aig a’ bhrat nanofiber.Mar a bhios an èadhar a 'dol tron chriathrag aig astar eadar 0.5 agus 13.2 ms-1, bidh an lùghdachadh ann an cuideam an dà sheòrsa sìoltachain a' meudachadh mean air mhean bho 101 Pa gu 102 Pa. èifeachdas;tha luaths adhair de 1.0 ms-1 reusanta oir tha an ùine a bheir e air daoine anail a tharraing tron bheul timcheall air 1.3 ms-1.[10] A thaobh seo, faodar gabhail ris an tuiteam cuideam de M5.2 agus N4.8 aig astar èadhair 1.0 ms-1 (nas lugha na 50 Pa) (Figear S4, fiosrachadh taice).Thoir fa-near gur e 50 gu 70 Pa, fa leth, an lughdachadh cuideam de masgaichean N95 agus inbhe sìoltachain Korean (KF94).Faodaidh tuilleadh giollachd CsW agus amalachadh meanbh-shìoltachain / nano àrdachadh an aghaidh adhair;mar sin, gus iomall tuiteam cuideam a thoirt seachad, rinn sinn mion-sgrùdadh air N2.5 agus M2.0 mus do rinn sinn mion-sgrùdadh air M5.2 agus N4.8.
Aig astar targaid adhair de 1.0 ms-1, chaidh sgrùdadh a dhèanamh air èifeachdas toirt air falbh PM1.0, PM2.5, agus PM10 de PBS microfiber agus matan nanofiber gun chosgais statach (Figear S5, fiosrachadh taice).Thathas a’ cumail a-mach gu bheil èifeachdas toirt air falbh PM sa chumantas ag àrdachadh leis an àrdachadh ann an tiugh agus meud PM.Tha èifeachdas toirt air falbh N2.5 nas fheàrr na M2.0 air sgàth na pores nas lugha aige.B ’e èifeachdas toirt air falbh M2.0 airson PM1.0, PM2.5 agus PM10 55.5%, 64.6% agus 78.8%, fa leth, fhad‘ s a bha na luachan coltach ri N2.5 aig 71.9%, 80.1% agus 89.6% (Figear 2f).Mhothaich sinn gur e PM1.0 an eadar-dhealachadh as motha ann an èifeachdas eadar M2.0 agus N2.5, a tha a’ nochdadh gu bheil criathradh corporra a’ mhogal microfiber èifeachdach airson PM ìre micron, ach nach eil e èifeachdach airson nano-ìre PM (Figear). S6, fiosrachadh taice)., M2.0 agus N2.5 le chèile a’ nochdadh comas glacaidh PM ìosal nas lugha na 90%.A bharrachd air an sin, dh’ fhaodadh gum bi N2.5 nas buailtiche do dhuslach na M2.0, leis gu bheil mìrean duslach comasach air na pores nas lugha de N2.5 a bhacadh gu furasta.Às aonais cosgais statach, tha criathar corporra cuingealaichte na chomas an lughdachadh cuideam a tha a dhìth agus èifeachdas gluasaid a choileanadh aig an aon àm air sgàth a’ chàirdeis malairt eadar iad.
Is e asorption electrostatic an dòigh as fharsainge airson PM a ghlacadh ann an dòigh èifeachdach.[11] San fharsaingeachd, tha cosgais statach air a chuir gu làidir air a’ chriathrag neo-fhighte tro raon dealain làn lùth;ge-tà, tha an cosgais statach seo furasta a sgaoileadh fo chumhachan tais, a’ leantainn gu call comas glacaidh PM.[4] Mar stuth bith-stèidhichte airson sìoladh electrostatach, thug sinn a-steach 200 nm fada agus 40 nm de leud CsW;mar thoradh air na buidhnean ammonium aca agus na buidhnean polar amide, tha cosgaisean cationic maireannach anns na nanowhiskers sin.Tha an cosgais adhartach a tha ri fhaighinn air uachdar CsW air a riochdachadh leis a’ chomas zeta (ZP);Tha CsW air a sgapadh ann an uisge le pH de 4.8, agus lorgar gu bheil an ZP aca +49.8 mV (Figear S7, fiosrachadh taice).
Chaidh microfibers PBS còmhdaichte le CsW (ChMs) agus nanofibers (ChNs) ullachadh le còmhdach dip sìmplidh ann an sgapadh uisge 0.2 wt% CsW, a tha mar an dùmhlachd iomchaidh gus an ìre as motha de CsWn a cheangal ri uachdar snàithleach PBS, mar a chithear anns an figear Air a shealltainn ann am Figear 3a agus Figear S8, fiosrachadh taice.Tha an ìomhaigh speactroscopaidh X-ray lùth nitrigin (EDS) a’ sealltainn gu bheil uachdar an t-snàithleach PBS air a chòmhdach gu co-ionnan le gràineanan CsW, a tha cuideachd ri fhaicinn anns an ìomhaigh sganadh microsgop dealanach (SEM) (Figear 3b; Figear S9, fiosrachadh taice) .A bharrachd air an sin, tha an dòigh còmhdaich seo a’ toirt comas do nano-stuthan fo chasaid an uachdar snàithleach a chòmhdach gu grinn, agus mar sin a’ meudachadh comas gluasaid PM electrostatach (Figear S10, fiosrachadh taice).
Chaidh sgrùdadh a dhèanamh air èifeachdas toirt air falbh PM ChM agus ChN (Figear 3c).Chaidh M2.0 agus N2.5 a chòmhdach le CsW gus ChM2.0 agus ChN2.5 a thoirt gu buil, fa leth.B’ e èifeachdas toirt air falbh ChM2.0 airson PM1.0, PM2.5 agus PM10 70.1%, 78.8% agus 86.3%, fa leth, fhad ‘s a bha na luachan coltach ri ChN2.5 aig 77.0%, 87.7% agus 94.6% fa leth.Tha an còmhdach CsW gu mòr a’ leasachadh èifeachdas toirt air falbh M2.0 agus N2.5, agus tha a’ bhuaidh a chithear airson PM beagan nas lugha nas cudromaiche.Gu sònraichte, mheudaich nanowhiskers chitosan èifeachdas toirt air falbh M2.0's PM0.5 agus PM1.0 le 15% agus 13%, fa leth (Figear S11, fiosrachadh taice).Ged a tha e duilich M2.0 am PM1.0 nas lugha a chuir a-mach air sgàth an eadar-dhealachadh fibril a tha an ìre mhath farsaing (Figear 2c), tha ChM2.0 a’ gabhail a-steach PM1.0 leis gu bheil na cations agus amides ann an CsWs a’ dol tro ian-ion, a’ ceangal eadar-obrachadh Pole-ion , agus eadar-obrachadh dipole-dipole le duslach.Air sgàth an còmhdach CsW aige, tha èifeachdas toirt air falbh PM de ChM2.0 agus ChN2.5 cho àrd ri èifeachdas M5.2 agus N4.8 nas tiugh (Clàr S3, fiosrachadh taice).
Gu inntinneach, ged a tha èifeachdas toirt air falbh PM air a leasachadh gu mòr, cha mhòr gu bheil an còmhdach CsW a ’toirt buaidh air an lughdachadh cuideam.Mheudaich an tuiteam cuideam de ChM2.0 agus ChN2.5 beagan gu 15 agus 23 Pa, faisg air leth an àrdachadh a chaidh fhaicinn airson M5.2 agus N4.8 (Figear 3d; Clàr S3, fiosrachadh taice).Mar sin, tha còmhdach le stuthan bith-stèidhichte na dhòigh iomchaidh gus coinneachadh ri riatanasan coileanaidh dà shìoltachan bunaiteach;is e sin, èifeachdas toirt air falbh PM agus eadar-dhealachadh cuideam èadhair, a tha neo-eisimeileach dha chèile.Ach, tha èifeachdas gluasaid PM1.0 agus PM2.5 de ChM2.0 agus ChN2.5 an dà chuid nas ìsle na 90%;gu follaiseach, feumar an coileanadh seo a leasachadh.
Faodaidh siostam sìoltachaidh amalaichte air a dhèanamh suas de ioma membran le trast-thomhas fiber ag atharrachadh mean air mhean agus meudan pore fuasgladh fhaighinn air na duilgheadasan gu h-àrd [12].Tha na buannachdan aig an sìoltachan èadhair aonaichte bho dhà nanofiber eadar-dhealaichte agus lìn snàithleach fìor mhath.A thaobh seo, tha ChM agus ChN dìreach air an càrnadh gus sìoltachain aonaichte (Int-MNs) a thoirt gu buil.Mar eisimpleir, tha Int-MN4.5 air ullachadh a’ cleachdadh ChM2.0 agus ChN2.5, agus tha a choileanadh air a choimeas ri ChN4.8 agus ChM5.2 aig a bheil dùmhlachd areal co-chosmhail (ie tiugh).Anns an deuchainn èifeachdas toirt air falbh PM, chaidh an taobh snàithleach ultrafine de Int-MN4.5 a nochdadh anns an t-seòmar duslach leis gu robh an taobh snàithleach ultrafine nas seasmhaiche ri clogadh na taobh nanofiber.Mar a chithear ann am Figear 4a, tha Int-MN4.5 a’ sealltainn èifeachdas gluasaid PM nas fheàrr agus eadar-dhealachadh cuideam na dà shìoltachain aon-phàirteach, le tuiteam cuideam de 37 Pa, a tha coltach ri ChM5.2 agus mòran nas ìsle na ChM5.2 ChN4.8. A bharrachd air an sin, tha èifeachdas gluasaid PM1.0 de Int-MN4.5 91% (Figear 4b).Air an làimh eile, cha do sheall ChM5.2 èifeachdas gluasaid PM1.0 cho àrd leis gu bheil na pores aige nas motha na an fheadhainn aig Int-MN4.5.
Ùine puist: Samhain-03-2021
