DOI:10.1016/j.micromeso.2020.110252
本研究成功地將聚氨酯引導的固體顆粒應用于聚丙烯腈纖維表面的芯-鞘電紡纖維中，并將其用于去除室內空氣污染中的丙酮。使用同軸靜電紡絲工藝比較了單流體靜電紡絲和同軸靜電紡絲之間的差異。透射電子顯微鏡圖像顯示，聚氨酯粘合的非紡固體MCM-41很好地包裹在聚丙烯腈纖維的外側。通過使用MCM-41和PU中的官能團以及纖維的高比表面積，可將其用于處理室內低濃度的丙酮。吸附結果表明，當丙酮的初始濃度為10ppm時，使用PU@10MCM/PAN可實現有效吸附，其最大吸附量為10.32μg/g。Langmuir和Freundlich模型可用于描述該過程，實驗值與Langmuir模型吻合良好。解吸結果表明，在重復使用5個循環后，其吸附量甚至可以保持均衡。本文介紹了聚氨酯/聚丙烯腈芯鞘電紡纖維的制備方法和應用機理。這項工作表明，該新型纖維結構為空氣凈化器的吸附系統提供了理論基礎，可以有效地防止有害有機氣體侵入人體。
圖1.用于制備巢狀蜂窩纖維的靜電紡絲測試設備：（a）設備的布置；（b）封閉鞘液時電紡纖維的紡絲過程；（c）形成完美泰勒錐的同軸纖維；（d）圖為高壓靜電的引入。
圖2.同軸電紡纖維示意圖。
圖3.纖維的FE-SEM圖像及其按比例放大的圖片：（a）PU-PAN，（b）PU-PAN（放大），（c）PU/PAN，（d）PU-PAN（放大）
圖4.芯鞘纖維的FE-SEM圖像及其按比例放大的圖片：（a）PU@2.5%MCM/PAN，（b）PU@2.5%MCM/PAN（放大），（c）PU@5％MCM/PAN，（d）PU@5％MCM/PAN（放大），（e）PU@10％MCM/PAN，（f）PU@10％MCM/PAN（放大）。
圖5.芯鞘纖維的ATR-FTIR光譜。
圖6.PU@10％MCM/PAN表面的掃描光譜。
圖7.芯鞘纖維的吸附機理。
圖8.不同添加產品的電紡纖維的接觸角。
圖9.纖維的應力-應變曲線。
圖10.纖維對丙酮的吸附能力。
圖11,纖維的可再利用性。
