80电影天堂网,少妇高潮一区二区三区99,jαpαnesehd熟女熟妇伦,无码人妻精品一区二区蜜桃网站

搜索：  
四川大學(xué)何玲和陶國(guó)宏教授團(tuán)隊(duì)《Chem. Eng. J.》：自電荷攜帶的空氣過(guò)濾器避免傳統(tǒng)口罩的電荷消散
2022-07-08  來(lái)源：高分子科技

  空氣污染已經(jīng)嚴(yán)重威脅著現(xiàn)代人類的生活和健康，尤其是大氣顆粒物是目前空氣污染中最嚴(yán)重的問(wèn)題之一。據(jù)《2019年全球疾病負(fù)擔(dān)研究》專題顯示，大氣顆粒物已經(jīng)是中國(guó)排名第四的居民死亡危險(xiǎn)因素。針對(duì)這一風(fēng)險(xiǎn)，最有效便捷的個(gè)人防護(hù)措施是佩戴口罩以減少顆粒物的入侵。然而，市面上的口罩大部分是通過(guò)在熔噴布的生產(chǎn)過(guò)程中引入靜電駐極工藝，使其表層沉積大量載流子，從而通過(guò)靜電吸引作用實(shí)現(xiàn)優(yōu)異的過(guò)濾性能。如此口罩在流通和使用過(guò)程中，其表面靜電會(huì)因?yàn)榱魇Фl(fā)生衰減，特別是在高濕度環(huán)境下這種衰減會(huì)更加顯著。這也是口罩需要及時(shí)更換的主要原因。



  鑒于此，四川大學(xué)的何玲和陶國(guó)宏教授研究團(tuán)隊(duì)利用姜黃素離子液體和二醛的酚醛縮合反應(yīng)，通過(guò)原位聚合在三聚氰胺泡沫的多孔骨架表面形成一層聚離子液體涂層。該離子涂層由于自身具有豐富的離子電荷和較強(qiáng)的極化場(chǎng)，成功實(shí)現(xiàn)了對(duì)大氣顆粒物(PM)的高效捕獲，甚至對(duì)納米尺度的流感病毒也表現(xiàn)出一定的吸附性能。相關(guān)成果以標(biāo)題為“Self-charge-carrying air filter by in situ polymerization to avoid charge dissipation and potential material poisoning”發(fā)表在《Chem. Eng. J.》上(DOI: 10.1016/j.cej.2022.137788)。


  下圖1是復(fù)合材料(PCILG@MF)的制備示意圖，即姜黃素離子液體和乙二醛在水溶劑中發(fā)生聚合，并原位包裹到泡沫骨架表面，這里姜黃素離子液體可以作為催化劑自催化該聚合反應(yīng)。選擇姜黃素離子液體作為單體除了因?yàn)槠淞己玫纳锵嗳菪院涂咕钚灾猓因?yàn)樗麄(gè)分子是π-π共軛的，這使得其分子骨架可以作為電子的傳輸途徑，同時(shí)姜黃素還具有很強(qiáng)的金屬螯合能力，可以吸附空氣中危險(xiǎn)的重金屬顆粒物。圖中得到的PCILG@MF材料微觀表面呈現(xiàn)出一定的粗糙特性，這對(duì)于提高空氣過(guò)濾器對(duì)顆粒物的接觸比表面積和吸附位點(diǎn)十分有利。對(duì)水的接觸角測(cè)試顯示該材料具有大于90°的接觸角，呈現(xiàn)出良好的抗?jié)衲芰，可以避免材料的活性吸附物質(zhì)因潮解而發(fā)生脫落和損失。在模擬人類的使用行為下，與商用的碳基過(guò)濾器相比，PCILG@MF具有明顯更少的粉體脫落，降低了對(duì)肺部潛在傷害的擔(dān)憂。 


圖1. PCILG@MF空氣過(guò)濾器的制備示意圖以及表面微觀形貌圖


 圖2. PCILG@MF空氣過(guò)濾器與商用碳基過(guò)濾器的脫落對(duì)比


  在設(shè)計(jì)的顆粒物過(guò)濾實(shí)驗(yàn)中，PCILG@MF過(guò)濾器對(duì)PM2.5表現(xiàn)出98.83%的去除效率、對(duì)PM10表現(xiàn)出99.41%的去除效率。并且在吸附30小時(shí)后，去除效率仍然能保持在97%以上，而在相同濕度條件下，商用口罩在12小時(shí)的過(guò)濾后效率僅為51.94%，表現(xiàn)出嚴(yán)重的下降趨勢(shì)。通過(guò)電感耦合等離子體發(fā)射光譜測(cè)試顯示，PCILG@MF相較于商用過(guò)濾器而言，能去除更多包含重金屬離子的顆粒污染物？紤]到在施加一定電壓后，強(qiáng)極化場(chǎng)可能對(duì)病毒的捕獲，他們進(jìn)行了病毒過(guò)濾實(shí)驗(yàn)。首先將病毒溶液通過(guò)霧化器進(jìn)行霧化以模擬形成病毒氣溶膠，然后進(jìn)行材料捕獲，并隨后執(zhí)行病毒核酸聚合酶鏈反應(yīng)測(cè)定。結(jié)果顯示，PCILG@MF的靶基因循環(huán)閾(Ct)值可以達(dá)到30.28，其過(guò)濾效率高于商用的無(wú)紡布、熔噴布、棉布、碳纖維過(guò)濾器（Ct值分別為34.87、34.51、35.32和35.74）。可見PCILG@MF材料在作為空氣過(guò)濾器方面具有巨大的應(yīng)用潛力。 


圖3. PCILG@MF空氣過(guò)濾器的過(guò)濾性能測(cè)試


  該工作是團(tuán)隊(duì)近期關(guān)于離子液體材料用于環(huán)境處理相關(guān)研究的最新進(jìn)展之一。該團(tuán)隊(duì)前期一直致力于研發(fā)離子液體基的復(fù)合材料用于空氣中顆粒物的高效去除，旨在利用離子液體自身的陰陽(yáng)離子電荷對(duì)顆粒物的靜電吸引作用，幫助解決商業(yè)口罩電荷嚴(yán)重流失的問(wèn)題（Nat. Commun. 2020, 11, 1653; J. Mater. Chem. A 2019, 7, 4619-4625; Adv. Sustainable Syst. 2020, 4, 2000046; Adv. Mater. Interfaces 2017, 5, 1700448等）。此外，利用離子液體“綠色”的特點(diǎn)和獨(dú)特的性能，實(shí)現(xiàn)各種環(huán)境污染物的靈敏檢測(cè)和處理（ACS Materials Lett. 2022, 4, 136-144; J. Hazard. Mater. 2022, 425, 127981; J. Hazard. Mater. 2022, 430, 128490; Small, 2020, 16, 2000930; Anal. Chem. 2019, 91, 6593-6599; Chem. Commun., 2019, 55, 13661-13664）。


  原文鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1385894722032752

版權(quán)與免責(zé)聲明：中國(guó)聚合物網(wǎng)原創(chuàng)文章？锘蛎襟w如需轉(zhuǎn)載，請(qǐng)聯(lián)系郵箱：info@polymer.cn，并請(qǐng)注明出處。
（責(zé)任編輯：xu）
【大 中 小】【打印】【關(guān)閉】

誠(chéng)邀關(guān)注高分子科技

更多>>最新資訊
更多>>科教新聞