DOI:10.1016/j.carbpol.2020.116476
電紡納米纖維氈的主要缺點是其較差的機械性能，這是由原纖維間的滑移、多孔結構以及纖維中官能團的各向同性構象造成的。在這項工作中，研究者通過結合兩種互斥的聚合物（即通常為“可延展”的聚乙烯醇（PVA）和“剛性”α-幾丁質），開發了一種既不降低剛度又不損失延展性的堅韌電紡墊。通過分子間擬合的設計以及氫鍵供體和受體之間的化學計量平衡，PVA/α-幾丁質的韌性比PVA高得多（約20倍）。而且，垂直于納米纖維的一致取向的官能團改善了其機械性能。結果表明，與PVA相比，剛度和可延展性分別同時增加了約19.3和約3.8倍。其熱穩定性比PVA高2.80倍，熔融焓為823.95±7.05 J g-1。出色的熱機械性能為含幾丁質多晶型物的電紡納米纖維的分子設計提供了新的思路。
圖1.幾丁質多晶型物和靜電紡絲。（a）幾丁質多晶型物具有不同的晶胞結構和對氟基溶劑體系HFIP/TFA的二元混合物的敏感性（SEM顯微照片是幾丁質流延膜）。（b）電紡納米纖維的SEM圖像以及PVA、PVA/α-Chi和PVA/β-Chi的相應纖維寬度分布（n=100，所有比例尺：10μm）。
圖2.電紡復合材料的機械性能。（a）PVA、PVA/α-Chi和PVA/β-Chi的代表應力（σ）-應變（ε）曲線。（b）拉伸強度、（c）楊氏模量和（d）韌性的統計評估。所有實驗均進行了幾次（平均值±標準誤差；n=6），顯著性差異表示為**p<0.01和***p<0.001。
圖3.化學物理表征。由（a）DSC和（b）DTG獲得的電紡墊的熱穩定性。（c）1H NMR和（d）極化FT-IR光譜結果，用于尋找PVA和幾丁質之間優選氫鍵網絡的證據（Ip：平行于納米纖維的強度；Ic：垂直于納米纖維的強度）。
圖4.2DCOS分析。由PVA復合材料中（a）α-幾丁質和（b）β-幾丁質的濃度擾動獲得的同步輪廓圖。（c）幾丁質遇到PVA時，特征峰的相互作用和峰強度變化的相應順序。
圖5.捕獲煙塵的能力。（a）測試示意圖。（b）小于2.5μm（PM2.5）和10μm（PM10）煙塵顆粒物去除效率的時間序列（平均值；n=5）。（c）化學吸附后的相應SEM圖像（箭頭：吸附，比例尺：5μm）。
