DOI:10.1016/j.mser.2020.100594
由嚴重急性呼吸系統綜合癥冠狀病毒2（SARS-CoV-2）引起的2019年冠狀毒病（COVID-19）的爆發，受到了全球公共衛生組織的高度關注。口罩是減少SARS-CoV-2在人與人之間傳播的重要工具。然而，如何延長現有商用口罩的使用壽命并保持其過濾性能仍然存在諸多挑戰性。由直徑低至數十納米的超細纖維組成的濾膜有可能在物理上阻隔病毒。憑借可調節的組成和納米結構，電紡超細纖維濾膜有可能實現除病毒阻斷之外的其他必要功能，例如抗病毒、透明和可降解性，使其成為抗擊疫情的重要組成部分。在本綜述中，首先介紹了病毒的基本信息，其次對口罩和呼吸器的過濾機制、結構、分類和標準等方面的知識進行了總結。進一步介紹了電紡超細纖維基口罩的制備方法、過濾性能和可重復使用的潛力。最后，討論了超細纖維在防護裝置中的發展方向，特別是其新功能的應用以及在疾病預防和控制中的可能貢獻。
圖1.SARS-CoV-2的結構。
圖2.（a）外科口罩的結構圖。（b）PP熔噴布的數碼照片。（c）熔噴PP纖維的SEM圖像。（d）觀察熔噴PP濾膜表面的靜電荷。（e）三層過濾功能的示意圖。
圖3.基于粒徑的纖維濾膜的過濾機理。
圖4.（a）電紡纖維和PP纖維的比較。（b）聚酯紡粘基材上納米纖維橫截面的SEM圖像。
圖5.（a）靜電紡絲技術示意圖。（b）具有不同幾何形狀和樣式的電紡納米纖維的SEM圖像。（d）提出的電紡超細纖維口罩的結構。
圖6.電紡超細纖維濾膜、N95呼吸器和常用外科口罩的過濾性能比較。
圖7.（a）TPU-10納米纖維濾膜的可重復使用性。（b）和（c）SEM圖像顯示了使用無機顆粒物進行清潔之前和之后的PBI濾膜的納米纖維。（d）R-TENG的結構。（e）SEA-FM的數碼照片。（f）30天后對SEA-FM去除效率的耐久性測試。（g）MF海綿（紅色）和ILP@MF濾膜（藍色）的照片和SEM圖像。（h）帶電[C4mim][OAc]-PVP@MF濾膜再生1-10次的過濾效率。（i）自供電智能口罩的工作機制示意圖。（j）擬議的自供電智能口罩（1-內層，2-中間層，3-智能層）。
圖8.（a）熱粘合到粘膠無紡布上的PA6電紡納米纖維的SEM圖像。（b）GD神經性毒劑與PVDF復合樣品的轉化率。（c）7.3wt％SiO2@PTFE的SEM圖像。（d）BLNFMs的多孔結構和透氣性示意圖。（e）BLNFMs的透氣性能。（f）超疏水BLNFMs的自清潔性能。（f）MN6C的橫截面FE-SEM圖像。（g）金黃色葡萄球菌和（h）大腸桿菌的抗菌活性。A-UC，B-N6C和C-MN6C。
圖9.（a，b）Copper3D NanoHack口罩。（c，d）HEPA口罩的設計，其帶有用于插入濾膜的盒子。（e）可重復使用的彈性呼吸器上的3D打印適配器。
圖10.（a）具有不同透光率的PDMS/PMMA-殼聚糖透明空氣濾膜的照片。（b）具有不同透光率的透明濾膜的PM2.5和PM10去除效率。（c）將制備好的透明空氣濾膜集成到蜻蜓模型的翅膀中，以觀察其在布向日葵前的透光率。（d）比較平紋（PW），人字形（HB），菱形紋（LS）圖案纖維膜之間的去除效率。（e）透明的Hello Mask。
圖11.水洗（a）之前和（b）之后，結垢的PVA/CNCs濾膜的SEM圖像。（c）示意圖顯示全生物基面罩的最終形狀和內部結構。
圖12.（a）A型和（b）B型NNF的模型照片：使用3D打印機制備框架，然后安裝了一對混合濾膜。
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