វិទ្យាស្ថានបច្ចេកវិទ្យាគីមីកូរ៉េ (KRICT) មជ្ឈមណ្ឌលស្រាវជ្រាវគីមីជីវៈ Ulsan, 44429, សាធារណរដ្ឋកូរ៉េ
វិទ្យាស្ថានបច្ចេកវិទ្យាគីមីកូរ៉េ (KRICT) មជ្ឈមណ្ឌលស្រាវជ្រាវគីមីជីវៈ Ulsan, 44429, សាធារណរដ្ឋកូរ៉េ
វិទ្យាស្ថានបច្ចេកវិទ្យាគីមីកូរ៉េ (KRICT) មជ្ឈមណ្ឌលស្រាវជ្រាវគីមីជីវៈ Ulsan, 44429, សាធារណរដ្ឋកូរ៉េ
វិទ្យាស្ថានបច្ចេកវិទ្យាគីមីកូរ៉េ (KRICT) មជ្ឈមណ្ឌលស្រាវជ្រាវគីមីជីវៈ Ulsan, 44429, សាធារណរដ្ឋកូរ៉េ
វិទ្យាស្ថានបច្ចេកវិទ្យាគីមីកូរ៉េ (KRICT) មជ្ឈមណ្ឌលស្រាវជ្រាវគីមីជីវៈ Ulsan, 44429, សាធារណរដ្ឋកូរ៉េ
វិទ្យាស្ថានបច្ចេកវិទ្យាគីមីកូរ៉េ (KRICT) មជ្ឈមណ្ឌលស្រាវជ្រាវគីមីជីវៈ Ulsan, 44429, សាធារណរដ្ឋកូរ៉េ
វិទ្យាស្ថានបច្ចេកវិទ្យាគីមីកូរ៉េ (KRICT) មជ្ឈមណ្ឌលស្រាវជ្រាវគីមីជីវៈ Ulsan, 44429, សាធារណរដ្ឋកូរ៉េ
វិទ្យាស្ថានបច្ចេកវិទ្យាគីមីកូរ៉េ (KRICT) មជ្ឈមណ្ឌលស្រាវជ្រាវគីមីជីវៈ Ulsan, 44429, សាធារណរដ្ឋកូរ៉េ
វិទ្យាស្ថានបច្ចេកវិទ្យាគីមីកូរ៉េ (KRICT) មជ្ឈមណ្ឌលស្រាវជ្រាវគីមីជីវៈ Ulsan, 44429, សាធារណរដ្ឋកូរ៉េ
វិទ្យាស្ថានបច្ចេកវិទ្យាគីមីកូរ៉េ (KRICT) មជ្ឈមណ្ឌលស្រាវជ្រាវគីមីជីវៈ Ulsan, 44429, សាធារណរដ្ឋកូរ៉េ
វិទ្យាស្ថានបច្ចេកវិទ្យាគីមីកូរ៉េ (KRICT) មជ្ឈមណ្ឌលស្រាវជ្រាវគីមីជីវៈ Ulsan, 44429, សាធារណរដ្ឋកូរ៉េ
សម្ភារៈទំនើប និងវិស្វកម្មគីមី សាកលវិទ្យាល័យវិទ្យាសាស្រ្ត និងបច្ចេកវិទ្យា (UST), Daejeon, 34113 សាធារណរដ្ឋកូរ៉េ
វិទ្យាស្ថានបច្ចេកវិទ្យាគីមីកូរ៉េ (KRICT) មជ្ឈមណ្ឌលស្រាវជ្រាវគីមីជីវៈ Ulsan, 44429, សាធារណរដ្ឋកូរ៉េ
សម្ភារៈទំនើប និងវិស្វកម្មគីមី សាកលវិទ្យាល័យវិទ្យាសាស្រ្ត និងបច្ចេកវិទ្យា (UST), Daejeon, 34113 សាធារណរដ្ឋកូរ៉េ
វិទ្យាស្ថានបច្ចេកវិទ្យាគីមីកូរ៉េ (KRICT) មជ្ឈមណ្ឌលស្រាវជ្រាវគីមីជីវៈ Ulsan, 44429, សាធារណរដ្ឋកូរ៉េ
សម្ភារៈទំនើប និងវិស្វកម្មគីមី សាកលវិទ្យាល័យវិទ្យាសាស្រ្ត និងបច្ចេកវិទ្យា (UST), Daejeon, 34113 សាធារណរដ្ឋកូរ៉េ
វិទ្យាស្ថានបច្ចេកវិទ្យាគីមីកូរ៉េ (KRICT) មជ្ឈមណ្ឌលស្រាវជ្រាវគីមីជីវៈ Ulsan, 44429, សាធារណរដ្ឋកូរ៉េ
វិទ្យាស្ថានបច្ចេកវិទ្យាគីមីកូរ៉េ (KRICT) មជ្ឈមណ្ឌលស្រាវជ្រាវគីមីជីវៈ Ulsan, 44429, សាធារណរដ្ឋកូរ៉េ
វិទ្យាស្ថានបច្ចេកវិទ្យាគីមីកូរ៉េ (KRICT) មជ្ឈមណ្ឌលស្រាវជ្រាវគីមីជីវៈ Ulsan, 44429, សាធារណរដ្ឋកូរ៉េ
វិទ្យាស្ថានបច្ចេកវិទ្យាគីមីកូរ៉េ (KRICT) មជ្ឈមណ្ឌលស្រាវជ្រាវគីមីជីវៈ Ulsan, 44429, សាធារណរដ្ឋកូរ៉េ
វិទ្យាស្ថានបច្ចេកវិទ្យាគីមីកូរ៉េ (KRICT) មជ្ឈមណ្ឌលស្រាវជ្រាវគីមីជីវៈ Ulsan, 44429, សាធារណរដ្ឋកូរ៉េ
វិទ្យាស្ថានបច្ចេកវិទ្យាគីមីកូរ៉េ (KRICT) មជ្ឈមណ្ឌលស្រាវជ្រាវគីមីជីវៈ Ulsan, 44429, សាធារណរដ្ឋកូរ៉េ
វិទ្យាស្ថានបច្ចេកវិទ្យាគីមីកូរ៉េ (KRICT) មជ្ឈមណ្ឌលស្រាវជ្រាវគីមីជីវៈ Ulsan, 44429, សាធារណរដ្ឋកូរ៉េ
វិទ្យាស្ថានបច្ចេកវិទ្យាគីមីកូរ៉េ (KRICT) មជ្ឈមណ្ឌលស្រាវជ្រាវគីមីជីវៈ Ulsan, 44429, សាធារណរដ្ឋកូរ៉េ
វិទ្យាស្ថានបច្ចេកវិទ្យាគីមីកូរ៉េ (KRICT) មជ្ឈមណ្ឌលស្រាវជ្រាវគីមីជីវៈ Ulsan, 44429, សាធារណរដ្ឋកូរ៉េ
វិទ្យាស្ថានបច្ចេកវិទ្យាគីមីកូរ៉េ (KRICT) មជ្ឈមណ្ឌលស្រាវជ្រាវគីមីជីវៈ Ulsan, 44429, សាធារណរដ្ឋកូរ៉េ
វិទ្យាស្ថានបច្ចេកវិទ្យាគីមីកូរ៉េ (KRICT) មជ្ឈមណ្ឌលស្រាវជ្រាវគីមីជីវៈ Ulsan, 44429, សាធារណរដ្ឋកូរ៉េ
សម្ភារៈទំនើប និងវិស្វកម្មគីមី សាកលវិទ្យាល័យវិទ្យាសាស្រ្ត និងបច្ចេកវិទ្យា (UST), Daejeon, 34113 សាធារណរដ្ឋកូរ៉េ
វិទ្យាស្ថានបច្ចេកវិទ្យាគីមីកូរ៉េ (KRICT) មជ្ឈមណ្ឌលស្រាវជ្រាវគីមីជីវៈ Ulsan, 44429, សាធារណរដ្ឋកូរ៉េ
សម្ភារៈទំនើប និងវិស្វកម្មគីមី សាកលវិទ្យាល័យវិទ្យាសាស្រ្ត និងបច្ចេកវិទ្យា (UST), Daejeon, 34113 សាធារណរដ្ឋកូរ៉េ
វិទ្យាស្ថានបច្ចេកវិទ្យាគីមីកូរ៉េ (KRICT) មជ្ឈមណ្ឌលស្រាវជ្រាវគីមីជីវៈ Ulsan, 44429, សាធារណរដ្ឋកូរ៉េ
សម្ភារៈទំនើប និងវិស្វកម្មគីមី សាកលវិទ្យាល័យវិទ្យាសាស្រ្ត និងបច្ចេកវិទ្យា (UST), Daejeon, 34113 សាធារណរដ្ឋកូរ៉េ
ប្រើតំណខាងក្រោមដើម្បីចែករំលែកអត្ថបទពេញលេញនៃអត្ថបទនេះជាមួយមិត្តភក្តិ និងសហការីរបស់អ្នក។ស្វែងយល់បន្ថែម។
ដោយសារការរាតត្បាតនៃមេរោគឆ្លង និងបញ្ហាទាក់ទងនឹងបញ្ហាភាគល្អិត (PM) នៅលើអាកាស តម្រូវការសម្រាប់របាំងមុខបានកើនឡើងជាលំដាប់។ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ តម្រងរបាំងបែបប្រពៃណីដែលមានមូលដ្ឋានលើអគ្គិសនីឋិតិវន្ត និងសរសៃ nano សុទ្ធតែអាចចោលបាន មិនអាចបំបែកបាន ឬអាចកែច្នៃឡើងវិញបាន ដែលនឹងបណ្តាលឱ្យមានបញ្ហាកាកសំណល់ធ្ងន់ធ្ងរ។លើសពីនេះ អតីតនឹងបាត់បង់មុខងាររបស់វាក្រោមលក្ខខណ្ឌសើម ខណៈពេលដែលក្រោយមកទៀតនឹងដំណើរការជាមួយនឹងការធ្លាក់ចុះសម្ពាធខ្យល់យ៉ាងខ្លាំង ហើយការស្ទះរន្ធញើសលឿននឹងកើតឡើង។នៅទីនេះ តម្រងរបាំងសរសៃដែលមានប្រសិទ្ធភាពខ្ពស់ ដែលអាចបំបែកបាន ធន់នឹងសំណើម ខ្យល់ចេញចូលបានខ្ពស់ត្រូវបានបង្កើតឡើង។សរុបមក សរសៃ ultrafine ដែលអាចបំបែកបានចំនួនពីរ និងកន្ទេល nanofiber ត្រូវបានដាក់បញ្ចូលទៅក្នុងតម្រងភ្នាស Janus ហើយបន្ទាប់មកត្រូវបានស្រោបដោយសារធាតុ chitosan nanowhiskers ដែលត្រូវបានចោទប្រកាន់ដោយ cationically ។តម្រងនេះមានប្រសិទ្ធភាពដូចតម្រង N95 ពាណិជ្ជកម្ម ហើយអាចយកចេញបាន 98.3% នៃ 2.5 µm PM ។Nanofibers ពិនិត្យលើភាគល្អិតល្អ ហើយសរសៃ ultrafine ផ្តល់នូវភាពខុសគ្នានៃសម្ពាធទាប 59 Pa ដែលសមរម្យសម្រាប់ការដកដង្ហើមរបស់មនុស្ស។ផ្ទុយទៅនឹងការថយចុះយ៉ាងខ្លាំងនៃដំណើរការនៃតម្រង N95 ពាណិជ្ជកម្មនៅពេលដែលប៉ះពាល់នឹងសំណើម ការបាត់បង់ដំណើរការនៃតម្រងនេះគឺមានសេចក្តីធ្វេសប្រហែស ដូច្នេះវាអាចប្រើប្រាស់បានច្រើនដងដោយសារតែ dipole អចិន្ត្រៃយ៍នៃ chitosan adsorbs ultrafine PM (ឧទាហរណ៍ អាសូត)។និងស្ពាន់ធ័រអុកស៊ីដ) ។វាជាការសំខាន់ណាស់ដែលតម្រងនេះ decompose ទាំងស្រុងនៅក្នុងដីជីកំប៉ុសក្នុងរយៈពេល 4 សប្តាហ៍។
ការរាតត្បាតនៃជំងឺកូវីដ១៩ (COVID-19) ដែលមិនធ្លាប់មានពីមុនមកនាពេលបច្ចុប្បន្ននេះ កំពុងជំរុញឱ្យមានតម្រូវការដ៏ធំសម្រាប់របាំងមុខ។[1] អង្គការសុខភាពពិភពលោក (WHO) ប៉ាន់ប្រមាណថា របាំងវេជ្ជសាស្រ្តចំនួន 89 លានត្រូវការជារៀងរាល់ខែក្នុងឆ្នាំនេះ។[1] មិនត្រឹមតែអ្នកជំនាញថែទាំសុខភាពត្រូវការរបាំង N95 ដែលមានប្រសិទ្ធភាពខ្ពស់ប៉ុណ្ណោះទេ របាំងមុខសម្រាប់បុគ្គលទាំងអស់ក៏បានក្លាយទៅជាឧបករណ៍ប្រចាំថ្ងៃដែលមិនអាចខ្វះបានសម្រាប់ការការពារជំងឺឆ្លងផ្លូវដង្ហើមនេះ។[1] លើសពីនេះ ក្រសួងពាក់ព័ន្ធសូមផ្តល់អនុសាសន៍យ៉ាងមុតមាំឱ្យប្រើរបាំងដែលអាចចោលបានជារៀងរាល់ថ្ងៃ [1] នេះបាននាំឱ្យមានបញ្ហាបរិស្ថានទាក់ទងនឹងកាកសំណល់របាំងមុខយ៉ាងច្រើន។
ដោយសារបញ្ហាភាគល្អិត (PM) បច្ចុប្បន្នជាបញ្ហាបំពុលបរិយាកាសបំផុត របាំងមុខបានក្លាយជាវិធានការប្រឆាំងដ៏មានប្រសិទ្ធភាពបំផុតដែលមានសម្រាប់បុគ្គលម្នាក់ៗ។PM ត្រូវបានបែងចែកទៅជា PM2.5 និង PM10 តាមទំហំភាគល្អិត (2.5 និង 10μm រៀងគ្នា) ដែលប៉ះពាល់យ៉ាងធ្ងន់ធ្ងរដល់បរិស្ថានធម្មជាតិ [2] និងគុណភាពនៃជីវិតមនុស្សតាមវិធីផ្សេងៗ។[2] ជារៀងរាល់ឆ្នាំ PM បណ្តាលឱ្យមនុស្សស្លាប់ 4.2 លាននាក់ និងពិការភាព 103.1 លាននាក់បានកែសម្រួលអាយុជីវិត។[2] PM2.5 បង្កការគំរាមកំហែងយ៉ាងធ្ងន់ធ្ងរដល់សុខភាព ហើយត្រូវបានកំណត់ជាផ្លូវការថាជាក្រុម I carcinogen ។[2] ដូច្នេះហើយ វាជាពេលវេលា និងសំខាន់ក្នុងការស្រាវជ្រាវ និងបង្កើតតម្រងរបាំងប្រកបដោយប្រសិទ្ធភាពក្នុងលក្ខខណ្ឌនៃការជ្រាបចូលខ្យល់ និងការដក PM ចេញ។[3]
និយាយជាទូទៅ តម្រងជាតិសរសៃប្រពៃណីចាប់យក PM តាមវិធីពីរផ្សេងគ្នា៖ តាមរយៈការស៊ីបរាងកាយដោយផ្អែកលើ nanofibers និងការស្រូបយកអេឡិចត្រូស្ទិចដោយផ្អែកលើ microfibers (រូបភាពទី 1a) ។ការប្រើប្រាស់តម្រងដែលមានមូលដ្ឋានលើ nanofiber ជាពិសេស electrospun nanofiber mats បានបង្ហាញឱ្យឃើញពីយុទ្ធសាស្ត្រដ៏មានប្រសិទ្ធភាពមួយក្នុងការដក PM ដែលជាលទ្ធផលនៃភាពអាចរកបាននៃសម្ភារៈទូលំទូលាយ និងរចនាសម្ព័ន្ធផលិតផលដែលអាចគ្រប់គ្រងបាន។[3] ក្រណាត់ nanofiber អាចយកភាគល្អិតនៃទំហំគោលដៅ ដែលបណ្តាលមកពីភាពខុសគ្នានៃទំហំរវាងភាគល្អិត និងរន្ធញើស។[3] ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ សរសៃ nano-scales ចាំបាច់ត្រូវដាក់ជាជង់យ៉ាងក្រាស់ដើម្បីបង្កើតជារន្ធញើសតូចបំផុត ដែលបង្កគ្រោះថ្នាក់ដល់ការដកដង្ហើមរបស់មនុស្សដោយផាសុកភាព ដោយសារភាពខុសគ្នានៃសម្ពាធខ្ពស់។លើសពីនេះទៀតរន្ធតូចៗនឹងជៀសមិនរួចត្រូវបានរារាំងយ៉ាងឆាប់រហ័ស។
ម៉្យាងវិញទៀត កម្រាលសរសៃអំបោះល្អិតល្អន់ដែលរលាយត្រូវបានសាកដោយអេឡិចត្រូស្តាតដោយវាលអគ្គិសនីដែលមានថាមពលខ្ពស់ ហើយភាគល្អិតតូចៗជាច្រើនត្រូវបានចាប់យកដោយការស្រូបអេឡិចត្រូស្តាត។[4] ជាឧទាហរណ៍តំណាង ឧបករណ៍ដកដង្ហើម N95 គឺជាឧបករណ៍ដកដង្ហើមរបាំងមុខដែលចម្រោះភាគល្អិត ដែលបំពេញតាមតម្រូវការរបស់វិទ្យាស្ថានជាតិសុវត្ថិភាព និងសុខភាពការងារ ព្រោះវាអាចត្រងបានយ៉ាងហោចណាស់ 95% នៃភាគល្អិតក្នុងខ្យល់។តម្រងប្រភេទនេះស្រូបយក ultrafine PM ដែលជាធម្មតាត្រូវបានផ្សំឡើងដោយសារធាតុ anionic ដូចជា SO42− និង NO3− តាមរយៈការទាក់ទាញអេឡិចត្រូស្តាតខ្លាំង។ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ បន្ទុកឋិតិវន្តលើផ្ទៃនៃសរសៃអំបោះគឺងាយរលាយក្នុងបរិយាកាសសើម ដូចជាមាននៅក្នុងការដកដង្ហើមរបស់មនុស្សសើម [4] ដែលបណ្តាលឱ្យមានការថយចុះនៃសមត្ថភាពស្រូបយក។
ដើម្បីបង្កើនប្រសិទ្ធភាពនៃការច្រោះបន្ថែម ឬដោះស្រាយការដោះដូររវាងប្រសិទ្ធភាពនៃការដកយកចេញ និងការធ្លាក់ចុះសម្ពាធ តម្រងដែលមានមូលដ្ឋានលើ nanofibers និង microfibers ត្រូវបានផ្សំជាមួយវត្ថុធាតុដែលមានកម្រិត K ដូចជាសម្ភារៈកាបូន ស៊ុមសរីរាង្គដែក និង PTFE nanoparticles ។[4] ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ការពុលជីវសាស្រ្តមិនច្បាស់លាស់ និងការសាយភាយបន្ទុកនៃសារធាតុបន្ថែមទាំងនេះនៅតែជាបញ្ហាដែលមិនអាចជៀសវាងបាន។[4] ជាពិសេស តម្រងបែបប្រពៃណីទាំងពីរប្រភេទនេះ ជាធម្មតាមិនអាចរលួយបានទេ ដូច្នេះពួកគេនឹងត្រូវកប់ក្នុងកន្លែងចាក់សំរាម ឬដុតចោលបន្ទាប់ពីប្រើប្រាស់រួច។ដូច្នេះហើយ ការអភិវឌ្ឍន៍តម្រងរបាំងដែលប្រសើរឡើង ដើម្បីដោះស្រាយបញ្ហាកាកសំណល់ទាំងនេះ ហើយក្នុងពេលជាមួយគ្នានោះ ការចាប់យក PM ក្នុងលក្ខណៈពេញចិត្ត និងមានឥទ្ធិពល គឺជាតម្រូវការដ៏សំខាន់នាពេលបច្ចុប្បន្ន។
ដើម្បីដោះស្រាយបញ្ហាខាងលើ យើងបានបង្កើតតម្រងភ្នាស Janus ដែលរួមបញ្ចូលជាមួយ poly(butylene succinate)-based (PBS-based)[5] microfiber និង nanofiber mats។តម្រងភ្នាស Janus ត្រូវបានស្រោបដោយ chitosan nano whiskers (CsWs) [5] (រូបភាព 1b) ។ដូចដែលយើងទាំងអស់គ្នាដឹងហើយថា PBS គឺជាវត្ថុធាតុ polymer biodegradable តំណាង ដែលអាចផលិតជាតិសរសៃ ultrafine និង nanofiber nonwovens តាមរយៈ electrospinning ។សរសៃ nano-scales ចាប់យក PM ខណៈពេលដែល micro-scale nano-fibers កាត់បន្ថយសម្ពាធ និងដើរតួជា CsW framework ។Chitosan គឺជាវត្ថុធាតុដើមដែលមានមូលដ្ឋានលើជីវសាស្រ្ត ដែលត្រូវបានបង្ហាញថាមានលក្ខណៈសម្បត្តិជីវសាស្រ្តល្អ រួមទាំងភាពឆបគ្នានៃជីវគីមី ភាពរលាយនៃជីវជាតិ និងការពុលទាប [5] ដែលអាចកាត់បន្ថយការថប់បារម្ភដែលទាក់ទងនឹងការស្រូបចូលដោយចៃដន្យរបស់អ្នកប្រើប្រាស់។[5] លើសពីនេះទៀត chitosan មានទីតាំង cationic និងក្រុម polar amide ។[5] ទោះបីជាស្ថិតនៅក្រោមលក្ខខណ្ឌសើមក៏ដោយ វាអាចទាក់ទាញភាគល្អិតអ៊ុលត្រាហ្វីនប៉ូល (ដូចជា SO42- និង NO3-)។
នៅទីនេះ យើងរាយការណ៍អំពីតម្រងរបាំងមុខដែលអាចបំបែកបាន មានប្រសិទ្ធភាពខ្ពស់ ធន់នឹងសំណើម និងសម្ពាធទាប ដោយផ្អែកលើវត្ថុធាតុដើមដែលអាចបំប្លែងសារជាតិជីវសាស្ត្រដែលអាចរកបាន។ដោយសារតែការរួមបញ្ចូលគ្នានៃការ sieving រាងកាយ និងការ adsorption អេឡិចត្រូស្តាត តម្រងរួមបញ្ចូល CsW-coated microfiber/nanofiber មានប្រសិទ្ធិភាពការដក PM2.5 ខ្ពស់ (រហូតដល់ 98%) ហើយនៅពេលជាមួយគ្នានេះ សម្ពាធអតិបរមានៅលើតម្រងក្រាស់បំផុតគឺ វាមានត្រឹមតែ 59 ប៉ា ដែលសមរម្យសម្រាប់ការដកដង្ហើមរបស់មនុស្ស។បើប្រៀបធៀបទៅនឹងការថយចុះនៃការអនុវត្តដ៏សំខាន់ដែលបង្ហាញដោយតម្រងពាណិជ្ជកម្ម N95 តម្រងនេះបង្ហាញពីការខាតបង់តិចតួចនៃប្រសិទ្ធភាពការដកយកចេញ PM (<1%) ទោះបីជាសើមពេញក៏ដោយ ដោយសារតែការគិតថ្លៃ CsW ជាអចិន្ត្រៃយ៍។លើសពីនេះ តម្រងរបស់យើងអាចបំបែកបានទាំងស្រុងនៅក្នុងដីជីកំប៉ុសក្នុងរយៈពេល 4 សប្តាហ៍។បើប្រៀបធៀបជាមួយនឹងការសិក្សាផ្សេងទៀតដែលមានគោលគំនិតស្រដៀងគ្នា ដែលផ្នែកតម្រងត្រូវបានផ្សំឡើងពីវត្ថុធាតុដើមដែលអាចបំប្លែងជីវបាន ឬបង្ហាញពីដំណើរការមានកម្រិតនៅក្នុងកម្មវិធី biopolymer nonwoven ដែលមានសក្តានុពល [6] តម្រងនេះបង្ហាញដោយផ្ទាល់នូវ biodegradability នៃលក្ខណៈពិសេសកម្រិតខ្ពស់ (ភាពយន្ត S1, ព័ត៌មានជំនួយ)។
ក្នុងនាមជាធាតុផ្សំនៃតម្រងភ្នាស Janus, nanofiber និង superfine fiber PBS mats ត្រូវបានរៀបចំជាលើកដំបូង។ដូច្នេះ 11% និង 12% ដំណោះស្រាយ PBS ត្រូវបាន electrospun ដើម្បីផលិតសរសៃ nanometer និង micrometer រៀងគ្នា ដោយសារតែភាពខុសគ្នានៃ viscosity របស់ពួកគេ។[7] ព័ត៌មានលម្អិតនៃលក្ខណៈនៃដំណោះស្រាយ និងលក្ខខណ្ឌអេឡិចត្រូវិលដ៏ល្អប្រសើរត្រូវបានរាយក្នុងតារាង S1 និង S2 នៅក្នុងព័ត៌មានជំនួយ។ដោយសារសរសៃ as-spun នៅតែមានសារធាតុរំលាយដែលនៅសេសសល់ ការងូតទឹក coagulation ទឹកបន្ថែមត្រូវបានបន្ថែមទៅឧបករណ៍ electrospinning ធម្មតា ដូចបង្ហាញក្នុងរូបភាពទី 2a ។លើសពីនេះ អាងងូតទឹកក៏អាចប្រើស៊ុមដើម្បីប្រមូលបន្ទះសរសៃ PBS សុទ្ធដែល coagulated ដែលខុសពីម៉ាទ្រីសរឹងនៅក្នុងការកំណត់បែបប្រពៃណី (រូបភាពទី 2 ខ)។[7] អង្កត់ផ្ចិតនៃសរសៃអំបោះជាមធ្យមនៃកន្ទេល microfiber និង nanofiber គឺ 2.25 និង 0.51 µm រៀងគ្នា ហើយអង្កត់ផ្ចិតរន្ធញើសជាមធ្យមគឺ 13.1 និង 3.5 µm រៀងគ្នា (រូបភាព 2c, ឃ) ។នៅពេលដែលសារធាតុរំលាយ chloroform/ethanol 9:1 ហួតបានយ៉ាងលឿនបន្ទាប់ពីបញ្ចេញចេញពីក្បាលម៉ាស៊ីន ភាពខុសគ្នានៃ viscosity រវាងដំណោះស្រាយ 11 និង 12 wt% កើនឡើងយ៉ាងឆាប់រហ័ស (រូបភាព S1, ព័ត៌មានជំនួយ) ។[7] ដូច្នេះភាពខុសគ្នានៃកំហាប់ត្រឹមតែ 1 wt% អាចបណ្តាលឱ្យមានការផ្លាស់ប្តូរយ៉ាងសំខាន់នៅក្នុងអង្កត់ផ្ចិតជាតិសរសៃ។
មុនពេលពិនិត្យមើលដំណើរការតម្រង (រូបភាព S2, ព័ត៌មានជំនួយ) ដើម្បីប្រៀបធៀបតម្រងផ្សេងៗដោយសមហេតុផល អេឡិចត្រុងមិនត្បាញនៃកម្រាស់ស្ដង់ដារត្រូវបានផលិតឡើង ពីព្រោះកម្រាស់គឺជាកត្តាសំខាន់ដែលប៉ះពាល់ដល់ភាពខុសគ្នានៃសម្ពាធ និងប្រសិទ្ធភាពនៃការច្រោះនៃដំណើរការតម្រង។ដោយសារ nonwovens គឺទន់និង porous វាពិបាកក្នុងការកំណត់ដោយផ្ទាល់នូវកម្រាស់នៃ electrospun nonwovens ។កម្រាស់នៃក្រណាត់ជាទូទៅសមាមាត្រទៅនឹងដង់ស៊ីតេផ្ទៃ (ទម្ងន់ក្នុងមួយឯកតាទម្ងន់មូលដ្ឋាន) ។ដូច្នេះក្នុងការសិក្សានេះ យើងប្រើទម្ងន់មូលដ្ឋាន (gm-2) ជារង្វាស់ដ៏មានប្រសិទ្ធភាពនៃកម្រាស់។[8] កម្រាស់ត្រូវបានគ្រប់គ្រងដោយការផ្លាស់ប្តូរពេលវេលា electrospinning ដូចបង្ហាញក្នុងរូបភាពទី 2e ។នៅពេលដែលពេលវេលាបង្វិលកើនឡើងពី 1 នាទីទៅ 10 នាទី កម្រាស់នៃកម្រាលមីក្រូហ្វាយបឺរកើនឡើងដល់ 0.2, 2.0, 5.2 និង 9.1 ក្រាម-2 រៀងគ្នា។តាមរបៀបដូចគ្នា កំរាស់នៃកម្រាលណាណូហ្វីបត្រូវបានកើនឡើងដល់ 0.2, 1.0, 2.5, និង 4.8 ក្រាម-2 រៀងគ្នា។Microfiber និង nanofiber mats ត្រូវបានកំណត់ដោយតម្លៃកម្រាស់របស់វា (gm-2) ដូចជា: M0.2, M2.0, M5.2 និង M9.1, និង N0.2, N1.0, N2.5 និង N4 ។ ៨.
ភាពខុសគ្នានៃសម្ពាធខ្យល់ (ΔP) នៃគំរូទាំងមូលគឺជាសូចនាករសំខាន់នៃដំណើរការតម្រង។[9] ការដកដង្ហើមតាមរយៈតម្រងជាមួយនឹងការធ្លាក់ចុះសម្ពាធខ្ពស់គឺមិនស្រួលសម្រាប់អ្នកប្រើប្រាស់។តាមធម្មជាតិ វាត្រូវបានគេសង្កេតឃើញថាការធ្លាក់ចុះសម្ពាធកើនឡើងនៅពេលដែលកម្រាស់នៃតម្រងកើនឡើង ដូចបង្ហាញក្នុងរូបភាព S3 ដែលគាំទ្រព័ត៌មាន។កម្រាល nanofiber (N4.8) បង្ហាញពីការធ្លាក់ចុះសម្ពាធខ្ពស់ជាងកម្រាល microfiber (M5.2) នៅកម្រាស់ដែលអាចប្រៀបធៀបបាន ពីព្រោះកម្រាល nanofiber មានរន្ធញើសតូចជាង។នៅពេលដែលខ្យល់ឆ្លងកាត់តម្រងក្នុងល្បឿនចន្លោះពី 0.5 និង 13.2 ms-1 សម្ពាធធ្លាក់ចុះនៃតម្រងពីរប្រភេទផ្សេងគ្នាកើនឡើងជាលំដាប់ពី 101 Pa ទៅ 102 Pa ។ កម្រាស់គួរតែត្រូវបានធ្វើឱ្យប្រសើរដើម្បីធ្វើឱ្យមានតុល្យភាពនៃការធ្លាក់ចុះសម្ពាធ និងការដក PM ប្រសិទ្ធភាព;ល្បឿនខ្យល់ 1.0 ms-1 គឺសមហេតុផលព្រោះពេលវេលាដែលមនុស្សដកដង្ហើមតាមមាត់គឺប្រហែល 1.3 ms-1 ។[10] ក្នុងន័យនេះ ការធ្លាក់ចុះសម្ពាធនៃ M5.2 និង N4.8 គឺអាចទទួលយកបាននៅល្បឿនខ្យល់ 1.0 ms-1 (តិចជាង 50 Pa) (រូបភាព S4, ព័ត៌មានជំនួយ) ។សូមចំណាំថាការធ្លាក់ចុះសម្ពាធនៃរបាំង N95 និងស្តង់ដារតម្រងកូរ៉េដូចគ្នា (KF94) គឺ 50 ទៅ 70 Pa រៀងគ្នា។ដំណើរការ CsW បន្ថែមទៀត និងការរួមបញ្ចូលតម្រងមីក្រូ/ណាណូ អាចបង្កើនភាពធន់ទ្រាំនឹងខ្យល់។ដូច្នេះ ដើម្បីផ្តល់រឹមការធ្លាក់ចុះសម្ពាធ យើងបានវិភាគ N2.5 និង M2.0 មុនពេលវិភាគ M5.2 និង N4.8 ។
នៅល្បឿនខ្យល់គោលដៅនៃ 1.0 ms-1 ប្រសិទ្ធភាពនៃការយកចេញនៃ PM1.0, PM2.5, និង PM10 នៃ PBS microfiber និង nanofiber mats ត្រូវបានសិក្សាដោយគ្មានបន្ទុកឋិតិវន្ត (រូបភាព S5, ព័ត៌មានជំនួយ) ។វាត្រូវបានគេសង្កេតឃើញថាប្រសិទ្ធភាពនៃការដក PM ចេញជាទូទៅកើនឡើងជាមួយនឹងការកើនឡើងនៃកម្រាស់ និងទំហំ PM ។ប្រសិទ្ធភាពនៃការយកចេញនៃ N2.5 គឺប្រសើរជាង M2.0 ដោយសារតែរន្ធញើសតូចជាងរបស់វា។ប្រសិទ្ធភាពនៃការយកចេញនៃ M2.0 សម្រាប់ PM1.0, PM2.5 និង PM10 គឺ 55.5%, 64.6% និង 78.8% រៀងគ្នា ខណៈដែលតម្លៃស្រដៀងគ្នានៃ N2.5 គឺ 71.9%, 80.1% និង 89.6% (រូបភាព 2f) ។យើងបានកត់សម្គាល់ឃើញថា ភាពខុសគ្នាដ៏ធំបំផុតនៃប្រសិទ្ធភាពរវាង M2.0 និង N2.5 គឺ PM1.0 ដែលបង្ហាញថាការជ្រាបចូលនៃសំណាញ់មីក្រូហ្វាយប័រមានប្រសិទ្ធភាពសម្រាប់ PM កម្រិតមីក្រូ ប៉ុន្តែមិនមានប្រសិទ្ធភាពសម្រាប់ PM កម្រិតណាណូទេ (រូបភាព S6, ព័ត៌មានជំនួយ) ។, M2.0 និង N2.5 ទាំងពីរបង្ហាញសមត្ថភាពចាប់យក PM ទាបតិចជាង 90% ។លើសពីនេះទៀត N2.5 អាចងាយនឹងធូលីជាង M2.0 ព្រោះភាគល្អិតធូលីអាចបិទរន្ធញើសតូចជាង N2.5 បានយ៉ាងងាយស្រួល។អវត្ដមាននៃបន្ទុកឋិតិវន្ត ការ sieving រាងកាយត្រូវបានកំណត់នៅក្នុងសមត្ថភាពរបស់ខ្លួនដើម្បីសម្រេចបាននូវការធ្លាក់ចុះសម្ពាធដែលត្រូវការ និងប្រសិទ្ធភាពនៃការដកយកចេញក្នុងពេលតែមួយដោយសារតែទំនាក់ទំនងការដោះដូររវាងពួកគេ។
ការស្រូបយកអេឡិចត្រូស្ទិចគឺជាវិធីសាស្ត្រដែលប្រើយ៉ាងទូលំទូលាយបំផុតដើម្បីចាប់យក PM ក្នុងលក្ខណៈប្រកបដោយប្រសិទ្ធភាព។[11] ជាទូទៅ បន្ទុកឋិតិវន្តត្រូវបានអនុវត្តដោយបង្ខំទៅតម្រងមិនមែនត្បាញតាមរយៈវាលអគ្គិសនីដែលមានថាមពលខ្ពស់;ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយ បន្ទុកឋិតិវន្តនេះងាយរលាយនៅក្រោមលក្ខខណ្ឌសើម ដែលបណ្តាលឱ្យបាត់បង់សមត្ថភាពចាប់យក PM ។[4] ក្នុងនាមជាសម្ភារៈដែលមានមូលដ្ឋានលើជីវសម្រាប់ការច្រោះអេឡិចត្រូស្តាត យើងបានណែនាំ CsW ប្រវែង 200 nm និងទទឹង 40 nm;ដោយសារតែក្រុមអាម៉ូញ៉ូម និងក្រុមប៉ូឡាអាមីដ សត្វណាណូវីស្គីទាំងនេះមានផ្ទុកនូវបន្ទុកស៊ីតូនិចអចិន្ត្រៃយ៍។បន្ទុកវិជ្ជមានដែលមាននៅលើផ្ទៃ CsW ត្រូវបានតំណាងដោយសក្តានុពល zeta របស់វា (ZP);CsW ត្រូវបានបែកខ្ចាត់ខ្ចាយនៅក្នុងទឹកដែលមាន pH 4.8 ហើយ ZP របស់ពួកគេត្រូវបានរកឃើញថា +49.8 mV (រូបភាព S7, ព័ត៌មានជំនួយ) ។
CsW-coated PBS microfibers (ChMs) និង nanofibers (ChNs) ត្រូវបានរៀបចំដោយថ្នាំកូតជ្រលក់សាមញ្ញក្នុងការបែកខ្ញែកទឹក 0.2 wt% CsW ដែលជាកំហាប់សមស្របដើម្បីភ្ជាប់បរិមាណអតិបរមានៃ CsWs ទៅនឹងផ្ទៃនៃសរសៃ PBS ដូចដែលបានបង្ហាញនៅក្នុង តួលេខបង្ហាញក្នុងរូបភាពទី 3a និងរូបភាព S8 ជំនួយព័ត៌មាន។រូបភាព spectroscopy កាំរស្មីអ៊ិចនៃថាមពលអាសូត (EDS) បង្ហាញថាផ្ទៃនៃសរសៃ PBS ត្រូវបានស្រោបដោយស្មើភាពគ្នាជាមួយនឹងភាគល្អិត CsW ដែលជាភស្តុតាងផងដែរនៅក្នុងរូបភាពមីក្រូទស្សន៍អេឡិចត្រុងស្កែន (SEM) (រូបភាព 3b; រូបភាព S9, ព័ត៌មានជំនួយ) .លើសពីនេះ វិធីសាស្ត្រនៃការស្រោបនេះ អនុញ្ញាតឲ្យវត្ថុធាតុណាណូដែលគិតថ្លៃដើម្បីរុំផ្ទៃសរសៃយ៉ាងម៉ត់ចត់ ដោយហេតុនេះបង្កើនសមត្ថភាពដកអេឡិចត្រូស្តាត PM ចេញ (រូបភាព S10, ព័ត៌មានជំនួយ)។
ប្រសិទ្ធភាពនៃការដក PM នៃ ChM និង ChN ត្រូវបានសិក្សា (រូបភាពទី 3 គ) ។M2.0 និង N2.5 ត្រូវបានស្រោបដោយ CsW ដើម្បីផលិត ChM2.0 និង ChN2.5 រៀងគ្នា។ប្រសិទ្ធភាពនៃការដកយកចេញនៃ ChM2.0 សម្រាប់ PM1.0, PM2.5 និង PM10 គឺ 70.1%, 78.8% និង 86.3% រៀងគ្នា ខណៈដែលតម្លៃស្រដៀងគ្នានៃ ChN2.5 គឺ 77.0%, 87.7% និង 94.6% រៀងគ្នា។ថ្នាំកូត CsW ធ្វើឱ្យប្រសើរឡើងយ៉ាងខ្លាំងនូវប្រសិទ្ធភាពនៃការដក M2.0 និង N2.5 ហើយឥទ្ធិពលដែលបានសង្កេតឃើញសម្រាប់ PM តូចជាងបន្តិចគឺសំខាន់ជាង។ជាពិសេស chitosan nanowhiskers បានបង្កើនប្រសិទ្ធភាពនៃការដក M2.0′s PM0.5 និង PM1.0 ដោយ 15% និង 13% រៀងគ្នា (រូបភាព S11, ព័ត៌មានជំនួយ)។ទោះបីជា M2.0 ពិបាកក្នុងការដកចេញ PM1.0 តូចជាងដោយសារតែគម្លាតសរសៃធំទូលាយរបស់វា (រូបភាពទី 2c) ChM2.0 adsorbs PM1.0 ដោយសារតែ cations និង amides ក្នុង CsWs ឆ្លងកាត់អ៊ីយ៉ុង-អ៊ីយ៉ុង ដែលភ្ជាប់ទំនាក់ទំនងប៉ូល-អ៊ីយ៉ុង និងអន្តរកម្ម dipole-dipole ជាមួយធូលីដី។ដោយសារតែថ្នាំកូត CsW របស់វា ប្រសិទ្ធភាពនៃការដកយកចេញ PM នៃ ChM2.0 និង ChN2.5 គឺខ្ពស់ដូចជា M5.2 និង N4.8 ក្រាស់ជាង (តារាង S3, ព័ត៌មានជំនួយ)។
គួរឱ្យចាប់អារម្មណ៍ ទោះបីជាប្រសិទ្ធភាពនៃការដក PM ត្រូវបានធ្វើឱ្យប្រសើរឡើងយ៉ាងខ្លាំងក៏ដោយ ថ្នាំកូត CsW ស្ទើរតែមិនប៉ះពាល់ដល់ការធ្លាក់ចុះសម្ពាធ។ការធ្លាក់ចុះសម្ពាធនៃ ChM2.0 និង ChN2.5 បានកើនឡើងបន្តិចទៅ 15 និង 23 Pa ដែលស្ទើរតែពាក់កណ្តាលនៃការកើនឡើងដែលបានសង្កេតឃើញសម្រាប់ M5.2 និង N4.8 (រូបភាពទី 3d; តារាង S3, ព័ត៌មានជំនួយ) ។ដូច្នេះការស្រោបដោយវត្ថុធាតុដើមជីវៈ គឺជាវិធីសាស្ត្រសមស្របមួយ ដើម្បីបំពេញតម្រូវការដំណើរការនៃតម្រងមូលដ្ឋានចំនួនពីរ។នោះគឺប្រសិទ្ធភាពនៃការដក PM និងភាពខុសគ្នានៃសម្ពាធខ្យល់ ដែលមានលក្ខណៈផ្តាច់មុខទៅវិញទៅមក។ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយ ប្រសិទ្ធភាពនៃការដក PM1.0 និង PM2.5 នៃ ChM2.0 និង ChN2.5 ទាំងពីរគឺទាបជាង 90% ។ជាក់ស្តែង ការអនុវត្តនេះត្រូវតែធ្វើឱ្យប្រសើរឡើង។
ប្រព័ន្ធចម្រោះរួមបញ្ចូលគ្នាដែលមានភ្នាសច្រើនជាមួយនឹងការផ្លាស់ប្តូរបន្តិចម្តងៗនូវអង្កត់ផ្ចិតសរសៃ និងទំហំរន្ធញើសអាចដោះស្រាយបញ្ហាខាងលើបាន [12] ។តម្រងខ្យល់រួមបញ្ចូលគ្នាមានគុណសម្បត្តិនៃ nanofibers ពីរផ្សេងគ្នា និងសំណាញ់ជាតិសរសៃ superfine ។ក្នុងន័យនេះ ChM និង ChN ត្រូវបានជង់យ៉ាងសាមញ្ញដើម្បីបង្កើតតម្រងរួមបញ្ចូលគ្នា (Int-MNs) ។ឧទាហរណ៍ Int-MN4.5 ត្រូវបានរៀបចំដោយប្រើ ChM2.0 និង ChN2.5 ហើយដំណើរការរបស់វាត្រូវបានប្រៀបធៀបជាមួយ ChN4.8 និង ChM5.2 ដែលមានដង់ស៊ីតេប្រហាក់ប្រហែលគ្នា (ពោលគឺកម្រាស់)។នៅក្នុងការពិសោធន៍ប្រសិទ្ធភាពការដកយកចេញ PM នោះផ្នែក ultrafine fiber នៃ Int-MN4.5 ត្រូវបានលាតត្រដាងនៅក្នុងបន្ទប់ដែលមានធូលីដី ដោយសារផ្នែក ultrafine fiber មានភាពធន់នឹងការស្ទះជាងផ្នែក nanofiber ។ដូចដែលបានបង្ហាញក្នុងរូបភាពទី 4a Int-MN4.5 បង្ហាញពីប្រសិទ្ធភាពការដកយកចេញ PM ប្រសើរជាងមុន និងភាពខុសគ្នានៃសម្ពាធជាងតម្រងសមាសធាតុតែមួយពីរ ជាមួយនឹងការធ្លាក់ចុះសម្ពាធ 37 Pa ដែលស្រដៀងនឹង ChM5.2 និងទាបជាង ChM5.2 ChN4 ។8. លើសពីនេះប្រសិទ្ធភាពនៃការដក PM1.0 នៃ Int-MN4.5 គឺ 91% (រូបភាពទី 4b) ។ម៉្យាងវិញទៀត ChM5.2 មិនបានបង្ហាញពីប្រសិទ្ធភាពកម្ចាត់ PM1.0 ខ្ពស់បែបនេះទេ ដោយសាររន្ធញើសរបស់វាធំជាង Int-MN4.5 ។
ពេលវេលាផ្សាយ៖ ០៣-វិច្ឆិកា-២០២១
