Корея химиялық технология институты (KRICT) бионегізделген химия ғылыми-зерттеу орталығы, Ульсан, 44429, Корея Республикасы
Корея химиялық технология институты (KRICT) бионегізделген химия ғылыми-зерттеу орталығы, Ульсан, 44429, Корея Республикасы
Корея химиялық технология институты (KRICT) бионегізделген химия ғылыми-зерттеу орталығы, Ульсан, 44429, Корея Республикасы
Корея химиялық технология институты (KRICT) бионегізделген химия ғылыми-зерттеу орталығы, Ульсан, 44429, Корея Республикасы
Корея химиялық технология институты (KRICT) бионегізделген химия ғылыми-зерттеу орталығы, Ульсан, 44429, Корея Республикасы
Корея химиялық технология институты (KRICT) бионегізделген химия ғылыми-зерттеу орталығы, Ульсан, 44429, Корея Республикасы
Корея химиялық технология институты (KRICT) бионегізделген химия ғылыми-зерттеу орталығы, Ульсан, 44429, Корея Республикасы
Корея химиялық технология институты (KRICT) бионегізделген химия ғылыми-зерттеу орталығы, Ульсан, 44429, Корея Республикасы
Корея химиялық технология институты (KRICT) бионегізделген химия ғылыми-зерттеу орталығы, Ульсан, 44429, Корея Республикасы
Корея химиялық технология институты (KRICT) бионегізделген химия ғылыми-зерттеу орталығы, Ульсан, 44429, Корея Республикасы
Корея химиялық технология институты (KRICT) бионегізделген химия ғылыми-зерттеу орталығы, Ульсан, 44429, Корея Республикасы
Жетілдірілген материалдар және химиялық инженерия, Ғылым және технология университеті (UST), Дежон, 34113 Корея Республикасы
Корея химиялық технология институты (KRICT) бионегізделген химия ғылыми-зерттеу орталығы, Ульсан, 44429, Корея Республикасы
Жетілдірілген материалдар және химиялық инженерия, Ғылым және технология университеті (UST), Дежон, 34113 Корея Республикасы
Корея химиялық технология институты (KRICT) бионегізделген химия ғылыми-зерттеу орталығы, Ульсан, 44429, Корея Республикасы
Жетілдірілген материалдар және химиялық инженерия, Ғылым және технология университеті (UST), Дежон, 34113 Корея Республикасы
Корея химиялық технология институты (KRICT) бионегізделген химия ғылыми-зерттеу орталығы, Ульсан, 44429, Корея Республикасы
Корея химиялық технология институты (KRICT) бионегізделген химия ғылыми-зерттеу орталығы, Ульсан, 44429, Корея Республикасы
Корея химиялық технология институты (KRICT) бионегізделген химия ғылыми-зерттеу орталығы, Ульсан, 44429, Корея Республикасы
Корея химиялық технология институты (KRICT) бионегізделген химия ғылыми-зерттеу орталығы, Ульсан, 44429, Корея Республикасы
Корея химиялық технология институты (KRICT) бионегізделген химия ғылыми-зерттеу орталығы, Ульсан, 44429, Корея Республикасы
Корея химиялық технология институты (KRICT) бионегізделген химия ғылыми-зерттеу орталығы, Ульсан, 44429, Корея Республикасы
Корея химиялық технология институты (KRICT) бионегізделген химия ғылыми-зерттеу орталығы, Ульсан, 44429, Корея Республикасы
Корея химиялық технология институты (KRICT) бионегізделген химия ғылыми-зерттеу орталығы, Ульсан, 44429, Корея Республикасы
Корея химиялық технология институты (KRICT) бионегізделген химия ғылыми-зерттеу орталығы, Ульсан, 44429, Корея Республикасы
Корея химиялық технология институты (KRICT) бионегізделген химия ғылыми-зерттеу орталығы, Ульсан, 44429, Корея Республикасы
Корея химиялық технология институты (KRICT) бионегізделген химия ғылыми-зерттеу орталығы, Ульсан, 44429, Корея Республикасы
Жетілдірілген материалдар және химиялық инженерия, Ғылым және технология университеті (UST), Дежон, 34113 Корея Республикасы
Корея химиялық технология институты (KRICT) бионегізделген химия ғылыми-зерттеу орталығы, Ульсан, 44429, Корея Республикасы
Жетілдірілген материалдар және химиялық инженерия, Ғылым және технология университеті (UST), Дежон, 34113 Корея Республикасы
Корея химиялық технология институты (KRICT) бионегізделген химия ғылыми-зерттеу орталығы, Ульсан, 44429, Корея Республикасы
Жетілдірілген материалдар және химиялық инженерия, Ғылым және технология университеті (UST), Дежон, 34113 Корея Республикасы
Осы мақаланың толық мәтіндік нұсқасын достарыңызбен және әріптестеріңізбен бөлісу үшін төмендегі сілтемені пайдаланыңыз.көбірек білу үшін.
Коронавирустық пандемияға және ауадағы қатты бөлшектерге (PM) байланысты мәселелерге байланысты маскаларға сұраныс экспоненциалды түрде өсті.Дегенмен, статикалық электр қуатына және нано елекке негізделген дәстүрлі маска сүзгілерінің барлығы бір реттік, ыдырамайтын немесе қайта өңделетін болып табылады, бұл қалдықтардың елеулі проблемаларын тудырады.Бұған қоса, біріншісі ылғалды жағдайда өз қызметін жоғалтады, ал екіншісі ауа қысымының айтарлықтай төмендеуімен жұмыс істейді және салыстырмалы түрде жылдам тесіктердің бітелуі орын алады.Мұнда биологиялық ыдырайтын, ылғалға төзімді, жоғары тыныс алатын, жоғары өнімді талшықты маска сүзгісі жасалды.Қысқаша айтқанда, екі биологиялық ыдырайтын ультра жұқа талшықтар мен нанофибр кілемшелері Janus мембраналық сүзгісіне біріктірілген, содан кейін катиондық зарядталған хитозан наносахтарымен қапталған.Бұл сүзгі коммерциялық N95 сүзгісі сияқты тиімді және 2,5 мкм PM 98,3% жоя алады.Наноталшықтар ұсақ бөлшектерді физикалық түрде сүзеді, ал ультра жұқа талшықтар адамның тыныс алуына қолайлы 59 Па төмен қысым айырмашылығын қамтамасыз етеді.Ылғалға ұшыраған кезде коммерциялық N95 сүзгілерінің өнімділігінің күрт төмендеуіне қарамастан, бұл сүзгінің өнімділігін жоғалту елеусіз, сондықтан оны бірнеше рет қолдануға болады, өйткені хитозанның тұрақты дипольі өте жұқа РМ (мысалы, азот) сіңіреді.және күкірт оксидтері).Бұл сүзгінің компостталған топырақта 4 апта ішінде толығымен ыдырауы маңызды.
Қазіргі бұрын-соңды болмаған коронавирустық пандемия (COVID-19) маскаларға үлкен сұранысты тудырады.[1] Дүниежүзілік денсаулық сақтау ұйымы (ДДҰ) биыл ай сайын 89 миллион медициналық маска қажет деп есептейді.[1] Медицина мамандарына жоғары тиімді N95 маскалары ғана қажет емес, сонымен қатар барлық адамдарға арналған жалпы мақсаттағы маскалар осы респираторлық жұқпалы аурудың алдын алу үшін күнделікті таптырмас құрал болды.[1] Сонымен қатар, тиісті министрліктер күн сайын бір рет қолданылатын маскаларды қолдануды қатаң түрде ұсынады, [1] бұл маска қалдықтарының көп мөлшеріне байланысты экологиялық проблемаларға әкелді.
Бөлшектер (PM) қазіргі уақытта ауаның ластануының ең проблемалық проблемасы болғандықтан, маскалар жеке адамдар үшін қол жетімді ең тиімді қарсы шара болды.Табиғи ортаға [2] және адам өмірінің сапасына әртүрлі жолдармен елеулі әсер ететін бөлшектердің өлшеміне (тиісінше 2,5 және 10 мкм) сәйкес PM PM2.5 және PM10 болып бөлінеді.[2] Жыл сайын PM 4,2 миллион өлімге және 103,1 миллион мүгедектікке бейімделген өмір жылына себеп болады.[2] PM2.5 денсаулыққа ерекше қауіп төндіреді және ресми түрде I топ канцерогені ретінде белгіленген.[2] Сондықтан ауа өткізгіштігі мен PM жою тұрғысынан тиімді маска сүзгісін зерттеу және әзірлеу уақтылы және маңызды.[3]
Жалпы айтқанда, дәстүрлі талшық сүзгілері PM-ді екі түрлі жолмен алады: наноталшықтарға негізделген физикалық елеуіш және микроталшықтарға негізделген электростатикалық адсорбция арқылы (1а-сурет).Наноталшық негізіндегі сүзгілерді, әсіресе электр иірілген наноталшықты кілемшелерді пайдалану, материалдың кең қолжетімділігі мен бақыланатын өнім құрылымының нәтижесі болып табылатын PM жоюдың тиімді стратегиясы болып табылады.[3] Наноталшықты төсеніш бөлшектер мен кеуектер арасындағы өлшем айырмашылығынан туындаған мақсатты өлшемдегі бөлшектерді жоя алады.[3] Дегенмен, жоғары қысым айырмашылығына байланысты адамның ыңғайлы тыныс алуына зиян келтіретін өте кішкентай тері тесігін қалыптастыру үшін нано-масштабты талшықтарды тығыз орналастыру қажет.Сонымен қатар, шағын тесіктер сөзсіз салыстырмалы түрде тез бітеліп қалады.
Екінші жағынан, балқытылған ультра жұқа талшықты төсеніш жоғары энергиялы электр өрісімен электростатикалық зарядталады және өте кішкентай бөлшектер электростатикалық адсорбция арқылы ұсталады.[4] Өкілдік мысал ретінде N95 респираторы – бөлшектерді сүзетін бет маскасы респираторы, ол Ұлттық еңбек қауіпсіздігі және денсаулық институтының талаптарына сәйкес келеді, себебі ол ауадағы бөлшектердің кемінде 95%-ын сүзе алады.Сүзгілердің бұл түрі күшті электростатикалық тартылыс арқылы әдетте SO42− және NO3− сияқты анионды заттардан тұратын ультра жұқа РМ сіңіреді.Дегенмен, талшық төсенішінің бетіндегі статикалық заряд ылғалды ортада оңай таралады, мысалы, ылғалды адамның тыныс алуында [4], нәтижесінде адсорбциялық қабілеті төмендейді.
Сүзгілеу өнімділігін одан әрі жақсарту немесе жою тиімділігі мен қысымның төмендеуі арасындағы келісуді шешу үшін наноталшықтар мен микроталшықтарға негізделген сүзгілер көміртекті материалдар, металл органикалық құрылымдар және PTFE нанобөлшектері сияқты жоғары сапалы материалдармен біріктіріледі.[4] Дегенмен, бұл қоспалардың белгісіз биологиялық уыттылығы және зарядты диссипациялау әлі де болмай қоймайтын мәселелер болып табылады.[4] Атап айтқанда, дәстүрлі сүзгілердің бұл екі түрі әдетте ыдырамайды, сондықтан олар ақырында қоқыс алаңдарында көміледі немесе пайдаланылғаннан кейін өртенеді.Сондықтан, осы қалдықтар мәселелерін шешу үшін жақсартылған маска сүзгілерін әзірлеу және сонымен бірге қанағаттанарлық және қуатты түрде PM түсіру маңызды ағымдағы қажеттілік болып табылады.
Жоғарыда аталған мәселелерді шешу үшін біз поли(бутилен сукцинат) негізіндегі (PBS негізіндегі)[5] микроталшық және наноталшық төсеніштерімен біріктірілген Janus мембраналық сүзгісін жасадық.Janus мембраналық сүзгісі хитозан нано мұрттарымен (CsWs) қапталған [5] (1б-сурет).Барлығымызға белгілі, PBS - бұл электроспиннинг арқылы ультра жұқа талшықты және наноталшықты тоқыма емес бұйымдарды шығара алатын өкілдік биологиялық ыдырайтын полимер.Нано-масштабты талшықтар PM-ді физикалық түрде ұстайды, ал микро-масштабты нано-талшықтар қысымның төмендеуін азайтады және CsW негізі ретінде әрекет етеді.Хитозан - биоүйлесімділік, биоыдырағыштық және салыстырмалы түрде төмен уыттылықты қоса алғанда, жақсы биологиялық қасиеттері бар [5], пайдаланушылардың кездейсоқ ингаляциясына байланысты алаңдаушылықты азайтатын био негізіндегі материал.[5] Сонымен қатар, хитозанның катиондық орындары мен полярлы амидтік топтары бар.[5] Ылғалды жағдайда да ол полярлы өте жұқа бөлшектерді тарта алады (мысалы, SO42- және NO3-).
Мұнда біз оңай қол жетімді биологиялық ыдырайтын материалдарға негізделген биологиялық ыдырайтын, жоғары тиімді, ылғалға төзімді және төмен қысымды түсіретін маска сүзгісін хабарлаймыз.Физикалық елеуіш пен электростатикалық адсорбцияның үйлесуі арқасында CsW қапталған микроталшықты/наноталшықты біріктірілген сүзгінің PM2.5 жоюдың жоғары тиімділігі (98%-ға дейін) бар және сонымен бірге ең қалың сүзгідегі қысымның максималды төмендеуі тек Ол 59 Па, адамның тыныс алуына жарамды.N95 коммерциялық сүзгісі көрсеткен өнімділіктің айтарлықтай төмендеуімен салыстырғанда, бұл сүзгі тұрақты CsW зарядына байланысты толық ылғал болған кезде де ПМ кетіру тиімділігін (<1%) елеусіз жоғалтады.Сонымен қатар, біздің сүзгілер 4 апта ішінде компостталған топырақта толығымен биоыдырады.Сүзгі бөлігі биологиялық ыдырайтын материалдардан тұратын немесе әлеуетті биополимерлі тоқыма емес қолданбаларда шектеулі өнімділікті көрсететін ұқсас тұжырымдамалары бар басқа зерттеулермен салыстырғанда [6] бұл сүзгі кеңейтілген мүмкіндіктердің биоыдырағыштығын тікелей көрсетеді (S1 фильмі, қолдаушы ақпарат).
Janus мембраналық сүзгісінің құрамдас бөлігі ретінде алдымен наноталшықты және өте жұқа талшықты PBS төсеніштері дайындалды.Сондықтан 11% және 12% PBS ерітінділері тұтқырлығының айырмашылығына байланысты сәйкесінше нанометрлік және микрометрлік талшықтарды алу үшін электрмен иірілді.[7] Ерітінді сипаттамалары және оңтайлы электр иіру шарттары туралы егжей-тегжейлі ақпарат S1 және S2 кестелерінде, қосымша ақпаратта келтірілген.Айырылған талшықта қалдық еріткіш бар болғандықтан, 2а-суретте көрсетілгендей әдеттегі электр иіру құрылғысына қосымша су коагуляциялық ванна қосылады.Сонымен қатар, су моншасы дәстүрлі параметрдегі қатты матрицадан ерекшеленетін коагуляцияланған таза PBS талшықты төсенішін жинау үшін жақтауды пайдалана алады (2б-сурет).[7] Микроталшық пен наноталшық төсеніштерінің орташа талшық диаметрлері сәйкесінше 2,25 және 0,51 мкм, ал тесіктердің орташа диаметрі тиісінше 13,1 және 3,5 мкм (2c, d-сурет).9:1 хлороформ/этанол еріткіші саптамадан шығарылғаннан кейін тез буланып кететіндіктен, массасының % 11 және 12 ерітінділері арасындағы тұтқырлық айырмашылығы тез артады (S1 суреті, қолдайтын ақпарат).[7] Демек, тек 1 wt% концентрация айырмашылығы талшық диаметрінің айтарлықтай өзгеруіне әкелуі мүмкін.
Сүзгі өнімділігін тексеру алдында (S2 суреті, қосымша ақпарат) әртүрлі сүзгілерді салыстырмалы түрде салыстыру үшін стандартты қалыңдықтағы электр иірілген тоқыма емес материалдар өндірілді, өйткені қалыңдық сүзгі өнімділігінің қысым айырмашылығына және сүзу тиімділігіне әсер ететін маңызды фактор болып табылады.Тоқылмаған материалдар жұмсақ және кеуекті болғандықтан, электр иірілген тоқыма емес материалдардың қалыңдығын тікелей анықтау қиын.Матаның қалыңдығы негізінен бетінің тығыздығына пропорционалды (аудан бірлігіне келетін салмақ, негізгі салмақ).Сондықтан, бұл зерттеуде біз қалыңдықтың тиімді өлшемі ретінде негізгі салмақты (gm-2) қолданамыз.[8] Қалыңдығы 2e-суретте көрсетілгендей электр иіру уақытын өзгерту арқылы басқарылады.Айналдыру уақыты 1 минуттан 10 минутқа дейін ұлғайған сайын микроталшық төсенішінің қалыңдығы сәйкесінше 0,2, 2,0, 5,2 және 9,1 гм-2-ге дейін артады.Дәл осылай наноталшықты төсеніштің қалыңдығы сәйкесінше 0,2, 1,0, 2,5 және 4,8 гм-2 дейін ұлғайтылды.Микроталшықты және наноталшықты кілемшелер қалыңдығының мәндері бойынша (gm-2) белгіленеді: M0.2, M2.0, M5.2 және M9.1, және N0.2, N1.0, N2.5 және N4. 8.
Бүкіл үлгідегі ауа қысымының айырмашылығы (ΔP) сүзгі өнімділігінің маңызды көрсеткіші болып табылады.[9] Жоғары қысымның төмендеуі бар сүзгі арқылы тыныс алу пайдаланушы үшін ыңғайсыз.Әрине, сүзгінің қалыңдығы артқан сайын қысымның төмендеуі ұлғаятыны байқалады, бұл S3 суретте көрсетілген, тірек ақпарат.Наноталшықты төсеніш (N4.8) салыстырмалы қалыңдықта микроталшықты (M5.2) төсенішінен жоғары қысымның төмендеуін көрсетеді, себебі наноталшықты кілемшенің тесіктері кішірек.Ауа сүзгіден 0,5 пен 13,2 мс-1 аралығындағы жылдамдықпен өткенде, екі түрлі сүзгі түріндегі қысымның төмендеуі біртіндеп 101 Па-дан 102 Па-ға дейін артады. Қысымның төмендеуі мен РМ-ны кетіруді теңестіру үшін қалыңдығын оңтайландыру керек. тиімділік;1,0 мс-1 ауа жылдамдығы орынды, өйткені адамның ауыз арқылы тыныс алу уақыты шамамен 1,3 мс-1 құрайды.[10] Осыған байланысты, M5.2 және N4.8 қысымының төмендеуі 1,0 мс-1 (50 Па-дан аз) ауа жылдамдығы кезінде қолайлы (S4 суреті, қолдайтын ақпарат).N95 және ұқсас кореялық сүзгі (KF94) маскаларының қысымының төмендеуі тиісінше 50-70 Па болатынын ескеріңіз.Әрі қарай CsW өңдеу және микро/нано сүзгі интеграциясы ауаға төзімділікті арттыруы мүмкін;сондықтан қысымның төмендеуі маржасын қамтамасыз ету үшін біз M5.2 және N4.8 талдаудан бұрын N2.5 және M2.0 талдадық.
1,0 мс-1 мақсатты ауа жылдамдығында PBS микроталшықтары мен наноталшық кілемшелерінің PM1.0, PM2.5 және PM10 жою тиімділігі статикалық зарядсыз зерттелді (S5 суреті, қолдайтын ақпарат).ПМ-ны кетіру тиімділігі әдетте PM мөлшері мен қалыңдығының ұлғаюымен жоғарылайтыны байқалады.N2.5 жою тиімділігі M2.0-ге қарағанда жақсырақ, себебі оның кішірек кеуектері.PM1.0, PM2.5 және PM10 үшін M2.0 жою тиімділігі тиісінше 55.5%, 64.6% және 78.8% құрады, ал N2.5 ұқсас мәндері 71.9%, 80.1% және 89.6% (сурет) 2f).Біз M2.0 және N2.5 арасындағы тиімділіктің ең үлкен айырмашылығы PM1.0 екенін байқадық, бұл микроталшықты тордың физикалық елеуі микрон деңгейіндегі PM үшін тиімді, бірақ нанодеңгейлі PM үшін тиімді емес екенін көрсетеді (сурет). S6, қосымша ақпарат)., M2.0 және N2.5 екеуі де 90%-дан аз PM түсіру қабілетін көрсетеді.Сонымен қатар, N2.5 шаңға M2.0-ге қарағанда көбірек сезімтал болуы мүмкін, себебі шаң бөлшектері N2.5-тің кішірек тесіктерін оңай бітеп тастайды.Статикалық заряд болмаған жағдайда, физикалық електен өткізу олардың арасындағы айырбас қатынасына байланысты бір уақытта қажетті қысымның төмендеуіне және жою тиімділігіне жету мүмкіндігімен шектеледі.
Электростатикалық адсорбция ПМ-ны тиімді түрде түсірудің ең кең таралған әдісі болып табылады.[11] Әдетте, статикалық заряд тоқыма емес сүзгіге жоғары энергиялы электр өрісі арқылы күштеп енгізіледі;дегенмен, бұл статикалық заряд ылғалды жағдайда оңай таралады, нәтижесінде PM түсіру мүмкіндігі жоғалады.[4] Электростатикалық фильтрацияға арналған био негізіндегі материал ретінде біз ұзындығы 200 нм және ені 40 нм CsW енгіздік;аммоний топтары мен полярлы амидтік топтарына байланысты бұл наноұсталарда тұрақты катиондық зарядтар болады.CsW бетіндегі қолжетімді оң заряд оның дзета потенциалымен (ZP) көрсетіледі;CsW рН 4,8 суда дисперсті және олардың ZP +49,8 мВ екені анықталды (S7 суреті, растайтын ақпарат).
CsW қапталған PBS микроталшықтары (ChMs) және наноталшықтар (ChNs) 0,2 wt% CsW су дисперсиясында қарапайым батыру арқылы дайындалды, бұл PBS талшықтарының бетіне CsWs максималды мөлшерін бекіту үшін сәйкес концентрация болып табылады. сурет 3a-суретте және S8-суретте көрсетілген, қосымша ақпарат.Азот энергиясының дисперсиялық рентгендік спектроскопиясы (EDS) кескіні PBS талшығының беті CsW бөлшектерімен біркелкі жабылғанын көрсетеді, бұл сканерлеуші электрондық микроскоптың (SEM) кескінінде де көрінеді (3b-сурет; S9 суреті, қолдаушы ақпарат). .Бұған қоса, бұл жабу әдісі зарядталған наноматериалдарға талшықтың бетін мұқият орап алуға мүмкіндік береді, осылайша электростатикалық PM жою мүмкіндігін арттырады (S10-сурет, қолдайтын ақпарат).
ChM және ChN ПМ жою тиімділігі зерттелді (3в-сурет).M2.0 және N2.5 сәйкесінше ChM2.0 және ChN2.5 алу үшін CsW қапталған.PM1.0, PM2.5 және PM10 үшін ChM2.0 жою тиімділігі тиісінше 70.1%, 78.8% және 86.3% құрады, ал ChN2.5 ұқсас мәндері сәйкесінше 77.0%, 87.7% және 94.6% болды.CsW жабыны M2.0 және N2.5 жою тиімділігін айтарлықтай жақсартады және сәл кішірек PM үшін байқалатын әсер маңыздырақ.Атап айтқанда, хитозанның наномұрттары M2.0′s PM0.5 және PM1.0 жою тиімділігін тиісінше 15% және 13% арттырды (S11-сурет, қолдайтын ақпарат).M2.0 салыстырмалы түрде кең фибрил аралықтарына байланысты кішірек PM1.0-ді жоққа шығару қиын болса да (2c-сурет), ChM2.0 PM1.0 адсорбциялайды, өйткені CsW-дағы катиондар мен амидтер ион-ион арқылы өтеді, поле-ионды өзара әрекеттесу арқылы өтеді. , және шаңмен диполь-диполь әрекеттесуі.CsW жабынының арқасында ChM2.0 және ChN2.5 PM жою тиімділігі қалың M5.2 және N4.8 сияқты жоғары (S3 кесте, қолдаушы ақпарат).
Бір қызығы, PM жою тиімділігі айтарлықтай жақсарғанымен, CsW жабыны қысымның төмендеуіне әрең әсер етеді.ChM2.0 және ChN2.5 қысымының төмендеуі 15 және 23 Па дейін аздап өсті, бұл M5.2 және N4.8 үшін байқалған өсудің жартысына жуығы (3d сурет; S3 кестесі, растайтын ақпарат).Сондықтан, био негізіндегі материалдармен қаптау екі негізгі сүзгінің өнімділік талаптарын қанағаттандыру үшін қолайлы әдіс болып табылады;яғни бір-бірін жоққа шығаратын PM жою тиімділігі мен ауа қысымының айырмашылығы.Дегенмен, ChM2.0 және ChN2.5 PM1.0 және PM2.5 жою тиімділігі екеуі де 90%-дан төмен;бұл көрсеткішті жақсарту керек екені анық.
Біртіндеп өзгеретін талшықтардың диаметрі мен кеуек өлшемдері бар бірнеше мембраналардан тұратын біріктірілген сүзу жүйесі жоғарыда аталған мәселелерді шеше алады [12].Біріктірілген ауа сүзгісі екі түрлі наноталшықтар мен өте жұқа талшықты торлардың артықшылықтарына ие.Осыған байланысты интегралды сүзгілерді (Int-MNs) шығару үшін ChM және ChN жай қабаттасады.Мысалы, Int-MN4.5 ChM2.0 және ChN2.5 көмегімен дайындалады және оның өнімділігі ұқсас аумақтық тығыздықтары (яғни қалыңдығы) бар ChN4.8 және ChM5.2 көрсеткіштерімен салыстырылады.PM жою тиімділігі экспериментінде Int-MN4.5-тің ультра жұқа талшық жағы шаңды бөлмеде ашылды, себебі нанофибра жағына қарағанда ультра жұқа талшық жағы бітелуге төзімдірек болды.4а-суретте көрсетілгендей, Int-MN4.5 екі бір құрамды сүзгіге қарағанда PM жою тиімділігі мен қысым айырмашылығын көрсетеді, қысымның төмендеуі 37 Па, ол ChM5.2-ге ұқсас және ChM5.2 ChN4-тен әлдеқайда төмен.8. Сонымен қатар, Int-MN4.5 PM1.0 жою тиімділігі 91% құрайды (4б-сурет).Екінші жағынан, ChM5.2 мұндай жоғары PM1.0 жою тиімділігін көрсетпеді, өйткені оның кеуектері Int-MN4.5-ке қарағанда үлкенірек.
Жіберу уақыты: 03 қараша 2021 ж
