生物灵感的多尺度纤维素/素-银复合膜具有强大的机械,抗氧化和抗菌性能,用于紫外线屏蔽
Kuien Wang1, Kefeng Liu2, Lin Dai3
1State Key Laboratory of Biobased Material and Green Papermaking, Qilu University of Technology (Shandong Academy of Sciences), Jinan 250353, China; Department of Military Sick and Wounded Administration, No 983 Hospital of Chinese People's Liberation Army, Tianjin 300457, China.
International journal of biological macromolecules
|December 28, 2023
概括
使用纤维素纳米纤维,微纤维和素-银纳米颗粒的新型复合膜提供了卓越的紫外线 (UV) 保护. 这种材料表现出卓越的机械强度,抗氧化和抗菌性能,用于先进的紫外线屏蔽应用.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 纳米技术纳米技术
- 生物材料工程 生物材料工程
背景情况:
- 对紫外线 (UV) 辐射的日益关注,需要高性能屏蔽材料.
- 实现具有优良机械性能,紫外线保护和成本效益的多功能薄膜仍然是一个重大挑战.
研究的目的:
- 开发一种具有增强紫外线屏蔽,机械,抗氧化和抗菌性能的多功能复合膜.
- 在复合膜结构中探索纤维素纳米纤维 (CNF),纤维素微纤维 (CMF) 和素-银纳米粒子 (Lig-Ag NPs) 的协同效应.
主要方法:
- 用一种简单的真空过方法来构建复合膜.
- 微米尺寸的纤维素纤维 (CMF) 和素-银纳米粒子 (Lig-Ag NP) 被集成到一个纤维素纳米纤维 (CNF) 网络中.
- 多尺度结构是由微纤维和纳米纤维交织而形成的.
主要成果:
- 该CNF/CMF/Lig-Ag复合膜表现出了显著的机械性能,包括133.8MPa的抗拉强度和7.4%的断裂应变.
- 该膜表现出强大的抗氧化和抗菌活性,以及高热稳定性和良好的生物相容性.
- 实现了特殊的紫外线屏蔽,对UVA辐射达到98.2%,对UVB辐射达到99.4%.
结论:
- 开发的CNF/CMF/Lig-Ag复合膜为有效的紫外线保护提供了一个有希望的解决方案.
- 多尺度网络结构和多功能填充器有助于电影的卓越性能.
- 这种材料对于需要先进的紫外线屏蔽和材料完整性的应用具有重大潜力.
