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Die Erfindung betrifft ein superflexibles Nanofaser-Aerogel mit Netzkäfigstruktur mit Antivirus-Wirkung

Zeit:2021-09-13 Treffer:

Der COVID-19-Ausbruch hat den Fokus auf den persönlichen Schutz erhöht. Faserfiltermaterialien (wie medizinische Masken, Klimaanlagenfilter, usw.) sind unverzichtbare Ausrüstung für den täglichen Schutz und können Luftschadstoffe effektiv abfangen. , Jedoch, das vorhandene Faserluftfiltermaterial ist Mikrofaserfilz mehr, seine Faserdurchmesser, die Defekte der großen Öffnung machen die Filtereffizienz gering, Es ist schwierig, die praktische Anwendung von Viren in dem winzigen Material wie Abfangen zu befriedigen, und in der Regel nicht dieses Material Sterilisation tötet Viren, das Abfangen von Mikroben wird weiter zunehmen, leicht schwerwiegendere Sekundärinfektionen verursachen. Daher, es ist dringend notwendig, Nanofaser-Filtermaterialien mit antibakteriellen und antiviralen Funktionen zu entwickeln.




Vor kurzem, ein Nanofaser-Forschungsteam unter der Leitung von Prof. Jianyong Yu und Prof. Bin Ding von der Donghua University berichtete über ein superflexibles Nanofaser-Aerogel mit Käfigstruktur. Durch Silansol/SiO2 Nanofaser/Halogenid-Amin-Modifikator weiter in die Dispersion von Bakterienzellulose eingeführt (BC) Nanofasern, nach Gefriertrocknung, die BC-Faser in SiO2 bilden ein sekundäres feines Netzwerkgerüst, die die Fasernetzstruktur bildet, im Bereich der antibakteriellen antiviralen Luftfiltermaterialien extrem potenzielle Anwendungen.



Herstellungsprozess und Leistung des Nanofaser-Aerogels mit Käfigstruktur

Die Forscher untersuchten die Filtrationseffizienz und Piezoresistenz von Aerogelen mit unterschiedlichem BC-Nanofasergehalt auf PM0.3. Mit der Zunahme des BC-Gehalts, die Filtrationsleistung und Piezoresistenz von Aerogelen wird sukzessive gesteigert. Wenn der BC-Fasergehalt 20 Gew.-% beträgt, die Filtrationseffizienz von Aerogel kann erreichen 99.97%, und der Piezowiderstand beträgt 189Pa. Durch weitere Konstruktion dreidimensionaler Strukturmodelle von SiO2-Faser-Aerogel und Nano-Faser-Aerogel mit Käfigstruktur, Einstellung der Luftparameter und Partikelgröße der Filterpartikel, die Verteilung des Luftwiderstands und das Abfangen von Feststoffpartikeln durch Materialien kann erreicht werden. Verglichen mit SiO2-Faser-Aerogel, Netzkäfig-Aerogel kann fast alle Partikel abfangen, und BC-Sekundärnetzwerk im Aerogel können kleine Partikel effektiv abfangen. Außerdem, der Widerstand kann anhand der Farbe des Luftwiderstandsfeldes beurteilt werden.



Luftfilterleistung und Simulation von Aerogelen

Im praktischen Bewerbungsprozess, nach der verschmutzten Luft durch Chlorierung von Aerogel, Nanofaser-Netzstruktur zum Abfangen von Schadstoffen, besonders das BC-Feinnetzwerk kann Bakterien abfangen, Viren und Feinstaub, das Halogenidamin an den antimikrobiellen Aktivitätsstellen des Fasergewebes setzt Chlorionen frei, um das Abfangen von Mikroben vollständig abzutöten, um Sekundärverschmutzung zu vermeiden. Gleichzeitig, das vom N . freigesetzte Chlor -- Die Cl-Bindung des Aerogels wird ebenfalls verbraucht und wird zu N -- H-Bindung. Wenn das Aerogel wieder gechlort wird, dann -- H-Bindung im Fasernetz kann zu N . rechloriert werden -- Cl-Bindung, Realisierung des Zyklus Regeneration von bakteriziden und virustötenden Eigenschaften. Die Aufbereitung des Materials liefert eine neue Idee für die Entwicklung einer neuen Generation von antibakteriellen und antiviralen Luftfiltermaterialien.



Herstellungsprozess und Leistung des Nanofaser-Aerogels mit Käfigstruktur

Tunneln von Nanonets-Engineered superflexible nanosized Aerogels mit hierarchischer käfigähnlicher Architektur ermöglicht das Thema "Erneuerbare antimikrobielle Luftfilterung" wurde in Advanced Functional Materials . veröffentlicht.