用二氧化纳米颗粒修改的纤维素纳米纤维气凝作为高性能纳米过材料
Sima Sepahvand1, Alireza Ashori2, Mehdi Jonoobi3
1Department of Bio Systems, Faculty of New Technologies and Aerospace Engineering, Zirab Campus, Shahid Beheshti University, Tehran, Iran; Department of Chemical Technologies, Iranian Research Organization for Science and Technology (IROST), Tehran, Iran.
International journal of biological macromolecules
|November 18, 2023
概括
研究人员开发了可持续的纤维素纳米纤维气凝,用二氧化纳米颗粒修改为空气过. 这些新的过器有效捕获细颗粒和超细颗粒物,同时保持生物降解性.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 环境科学 环境科学
- 纳米技术纳米技术
背景情况:
- 空气污染,特别是颗粒物 (PM),对环境和公共健康构成重大风险.
- 传统的聚合物纳米纤维过器不足以捕获超细颗粒.
- 需要可持续和有效的空气过材料.
研究的目的:
- 开发和描述二氧化 (TiO2) 纳米粒子表面修饰纤维素纳米纤维 (CNF) 气凝用于PM2.5过.
- 为了评估改性气凝的过效率,结构,热和机械性能.
- 评估开发的空气过器的生物降解性.
主要方法:
- 通过机械分解提取纤维素纳米纤维 (CNF).
- 通过使用酸交叉链接,用TiO2纳米颗粒功能化了CNF.
- 气凝是使用冷干燥 (冷化) 制造的,并具有各种特性.
主要成果:
- TiO2 修改增加了气凝密度,表面积和机械强度,同时减少了多孔性和毛孔大小.
- 优化的气凝 (2.5重量%TiO2) 实现了0.1-5微米颗粒的100%吸收.
- 经过修改的气凝在土壤埋葬一个月内显示出超过70%的生物降解.
结论:
- 具有TiO2功能的CNF气凝为传统的以石油为基础的空气过器提供了一个可持续的替代方案.
- 这些气凝代表了有前途的下一代纳米过材料,用于捕获细微和超细微粒子.
- 开发的材料结合了高过效率与固有的生物降解性.
