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 乳酸 膜式过滤器 化学工程 复合材料 聚合物 化学 细菌 遗传学 生物化学 生物 工程类
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:132
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
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
刚刚
suga关注了科研通微信公众号
刚刚
1秒前
李锐完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
蚂蚁完成签到,获得积分10
2秒前
dududu发布了新的文献求助10
2秒前
乐正一兰完成签到,获得积分10
2秒前
Gyakuten发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
3秒前
何家欢乐完成签到 ,获得积分10
3秒前
科研小白发布了新的文献求助10
3秒前
等待采柳完成签到,获得积分10
3秒前
Jasper应助有一套采纳,获得10
3秒前
3秒前
mxm发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
Diio完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
5秒前
明亮沁发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
白桃完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
乐乐应助张雪瑞采纳,获得10
7秒前
7秒前
5999发布了新的文献求助10
8秒前
羔羊完成签到,获得积分10
8秒前
拼搏宛儿完成签到,获得积分10
8秒前
CX330发布了新的文献求助10
9秒前
pzy发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
房山芙完成签到,获得积分0
10秒前
10秒前
10秒前
10秒前
lcx完成签到,获得积分10
11秒前
hygge关注了科研通微信公众号
11秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
晶种分解过程与铝酸钠溶液混合强度关系的探讨 8888
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2000
Leading Academic-Practice Partnerships in Nursing and Healthcare: A Paradigm for Change 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
The Sage Handbook of Digital Labour 600
汪玉姣:《金钱与血脉:泰国侨批商业帝国的百年激荡(1850年代-1990年代)》(2025) 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6415662
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8234690
关于积分的说明 17487866
捐赠科研通 5468682
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2889152
邀请新用户注册赠送积分活动 1866019
关于科研通互助平台的介绍 1703611