DOI:10.1021/acsanm.0c02366
采用自由基聚合法合成了一種具有高抗張強度(7.36MPa)的高分子量ABC型三元共聚物。將磺基甜菜堿型兩性離子基團引入ABC三元共聚物中,制備出用于去除氣流中顆粒物的電紡絲納米纖維。在5.3cm/s的恒定氣流速度下,納米纖維具有較高的過濾效率(>99.9%)和較低的壓降(177Pa),品質因數為0.025 Pa-1。即使用飽和異丙醇蒸氣處理24小時后,也幾乎不會影響納米纖維墊的過濾效率和壓降,符合ISO 16890標準。與已知電紡納米纖維相比,纖維直徑在340-600nm范圍內,由于比表面積大,粒子捕獲的可能性增大。由于存在磺基甜菜堿型兩性離子基團,納米纖維對革蘭氏陰性菌肺炎克雷伯菌(ATCC 4352)和革蘭氏陽性菌金黃色葡萄球菌(ATCC 6538)表現出優異的抗菌活性(99.9%)。納米纖維的抗菌特性是空氣過濾器應用的理想選擇,以防止諸如病毒和細菌等傳染性因子的擴散。
圖1.XPS測量;(a)ABC的寬掃描光譜,(b)ABC中的C1s窄掃描,和(c)ABC中的N1s窄掃描;(d)Z-ABC的寬掃描光譜,(e)Z-ABC中的C1s窄掃描,以及(f)Z-ABC中的N1s窄掃描。
圖2.納米纖維墊的SEM圖像,顯示了由含(a)20%,(b)30%以及(c)和(d)25%(w/v)兩性離子的DMF靜電紡絲制備的納米纖維的直徑和形態。
圖3.(a)玻璃培養皿上的金黃色葡萄球菌(對照樣品),(b)18h后電紡納米纖維墊上的金黃色葡萄球菌,(c)培養皿上的肺炎克雷伯菌(對照樣品)和(d)18h后電紡納米纖維墊上的肺炎克雷伯菌的照片。
圖4.納米纖維墊的SEM圖像,顯示飽和IPA蒸氣處理對纖維直徑和形態的影響:IPA處理24h之前(a)和之后(b)。
圖5.(a)ABC和(b)兩性離子ABC(Z-ABC)無規三元共聚物的DSC熱分析圖。