Biodegradable and high-performance multiscale structured nanofiber membrane as mask filter media via poly(lactic acid) electrospinning

纳米纤维 静电纺丝 材料科学 过滤(数学) 多孔性 滤波器(信号处理) 纳米尺度 压力降 化学工程 复合材料 聚合物 纳米技术 化学 计算机科学 生物化学 统计 数学 工程类 计算机视觉 物理 热力学
作者
Ling Wang,Yanfei Gao,Junpeng Xiong,Weili Shao,Chen Cui,Ning Sun,Yuting Zhang,Shuzhen Chang,Pengju Han,Fan Liu,Jianxin He
出处
期刊:Journal of Colloid and Interface Science [Elsevier BV]
卷期号:606: 961-970 被引量:111
标识
DOI:10.1016/j.jcis.2021.08.079
摘要

The usage of single-use face masks (SFMs) has increased since the outbreak of the coronavirus pandemic. However, non-degradability and mismanagement of SFMs have raised serious environmental concerns. Moreover, both melt-blown and nanofiber-based mask filters inevitably suffer from poor filtration performance, like a continuous decrease in the removal efficiency for particulate matter (PM) and weak breathability. Herein, we report a new method to create biodegradable and reusable fibrous mask filters. The filter consists of a true nanoscale bio-based poly(lactic acid) (PLA) fiber (an average size of 37 ± 4 nm) that is fabricated via electrospinning of an extremely dilute solution. Furthermore, we designed a multiscale structure with integrated features, such as low basis weight (0.91 g m-2), small pore size (0.73 μm), and high porosity (91.72%), formed by electrospinning deposition of true nanoscale fibers on large pore of 3D scaffold nanofiber membranes. The resultant mask filter exhibited a high filtration efficiency (PM0.3-99.996%) and low pressure drop (104 Pa) superior to the commercial N95 filter. Importantly, this filter has a durable filtering efficiency for PM and natural biodegradability based on PLA. Therefore, this study offers an innovative strategy for the preparation of PLA nanofibers and provides a new design for high-performance nanofiber filters.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
赘婿应助anna采纳,获得10
1秒前
water发布了新的文献求助10
2秒前
奋斗绿旋完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
xiaixax发布了新的文献求助10
4秒前
大罗发布了新的文献求助10
5秒前
马小跳关注了科研通微信公众号
7秒前
lyy完成签到 ,获得积分10
7秒前
黑犬发布了新的文献求助10
8秒前
上官若男应助橘笙采纳,获得10
9秒前
滴滴滴完成签到,获得积分20
9秒前
Bio应助wwz采纳,获得30
12秒前
黑犬完成签到,获得积分10
12秒前
皮皮吧啦完成签到,获得积分10
14秒前
Zyk完成签到,获得积分10
16秒前
16秒前
17秒前
Aprilapple完成签到,获得积分10
17秒前
17秒前
c_123完成签到,获得积分10
18秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
18秒前
456发布了新的文献求助10
19秒前
anna发布了新的文献求助10
20秒前
professorY完成签到 ,获得积分10
21秒前
wes完成签到 ,获得积分10
22秒前
22秒前
乐乐应助科研通管家采纳,获得10
23秒前
SciGPT应助科研通管家采纳,获得10
23秒前
CodeCraft应助科研通管家采纳,获得10
23秒前
乐乐应助科研通管家采纳,获得10
23秒前
cong完成签到 ,获得积分10
23秒前
SciGPT应助科研通管家采纳,获得10
23秒前
曹沛岚完成签到,获得积分10
23秒前
CodeCraft应助科研通管家采纳,获得10
23秒前
23秒前
23秒前
雪山飞龙发布了新的文献求助10
24秒前
英俊的铭应助c_123采纳,获得10
24秒前
马小跳发布了新的文献求助50
25秒前
高分求助中
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
ACSM’s Guidelines for Exercise Testing and Prescription, 12th edition 500
‘Unruly’ Children: Historical Fieldnotes and Learning Morality in a Taiwan Village (New Departures in Anthropology) 400
Indomethacinのヒトにおける経皮吸収 400
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 370
基于可调谐半导体激光吸收光谱技术泄漏气体检测系统的研究 350
Robot-supported joining of reinforcement textiles with one-sided sewing heads 320
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3989069
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3531351
关于积分的说明 11253589
捐赠科研通 3269939
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1804851
邀请新用户注册赠送积分活动 882074
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 809073