Ka 2019, lefu la Novel Coronavirus (COVID-19) le ile la qhoma 'me la ata lefatšeng ka bophara ka potlako. Bophara ba kokoana-hloko ea COVID-19 e fumanoeng hajoale ke 60-140 nm, 'me litsela tse kholo tsa phetisetso ke phetiso e tobileng, phetiso ea aerosol le phetiso ea mabitso. Ka lebaka leo, tlhoko ea limaske tsa sehlopha sa N95 (N95 FFR) e eketsehile haholo. Li-mask tsa sehlopha sa N95 li entsoe haholo-holo ka polypropylene (PP) e qhibilihisitsoeng e sa rokoang. Bakeng sa ho ntlafatsa ts'ebetso ea ho sefa le ho boloka khanyetso e batlang e le tlase, likhoele tsa PP li tlas'a mekhoa ea ho tsoa ha corona ho fana ka mamati a matla a likaroloana ho N95 FFR ka tefiso e tsitsitseng. Leha ho le joalo, tefiso e ka lahleha nakong ea ts'ebeliso, e bakang phokotseho ea ts'ebetso ea ho sefa. Ho phaella moo, ho sebelisoa hape ha N95 FFR ho thibetsoe ka lebaka la lintlha tse kang bohloeki, tšenyo, ho hanyetsa ho phefumoloha ho eketsehileng le ho fokotsa katleho ea ho hloekisa. Ka lebaka la sena, sehlopha se etelletsoeng pele ke Yu Jihong oa Univesithi ea Jilin se ile sa etsa mochine o tsitsitseng oa ho phefumoloha oa N97 nanofiber o thehiloeng holim'a libaka tse fetotsoeng ka lik'hemik'hale ho finyella litšobotsi tsa bohlokoa tsa ho hloekisa ka ho sebelisana ha polar. E finyelloa ka ho roala membrane ea polyacrylonitrile nanofiber (TFPNM) ho 0.42 PA-1 (katleho ea ho hloekisa: ho feta 97%; Ho theoha ha khatello: hoo e ka bang 10 Pa) e fana ka ts'ebetso e tsitsitseng ea ho hloekisa ka kakaretso. Teko ea ho hloekisa kokoana-hloko ea Coxsackie B4 e bontšitse hore TFPNM e boetse e na le matla a matla a ho tšoara kokoana-hloko. Ha e bapisoa le N95 FFR, TFPNM e hanyetsana le mefuta e mengata ea mefuta e mengata ea likokoana-hloko (mofuta oa kokoana-hloko: kokoana-hloko ea Coxsackie B4 (CV-B4) le likokoana-hloko tse nyenyane tsa RNA), 'me litšobotsi tse akaretsang tsa ho hloekisa li lula li le N97. Mosebetsi o amanang le ona o na le sehlooho se reng "Polarity- Dominated Stable N97 respirators for Airborne virus Capture based on nanonanoous Membranes "e hatisitsoe ho Angewandte Chemie, koranta e ka sehloohong ea machaba.

Polarity ea sefahleho le botsitso ba TFPNMs

Thin film (TF) coated electrospun polyacrylonitrile (PAN) nanofiber membranes (TFPNMs) e entsoe ka theknoloji ea electrospinning 'me e sebetsa ka mekhoa ea ho etsa polymerization ea sefahleho ho hlahisa masela a mosehla a bobebe a nang le lihlopha tse qetellang tse fapaneng. Ha li bapisoa le PP, TFPNMs e na le polarity e matla ea holim'a metsi, e ka fetoloang ka liphahlo tse fapaneng. E le ho tsoela pele ho hlahloba botsitso ba TFPNM, sehlopha se ile sa leka li-membrane tsa fiber ka ho li beha mocheso o phahameng (> 80 ° C), sepakapaka sa mouoane (mongobo o phahameng> 100 ° C), joala ea 75%, metsi a chlorinated disinfecting, le khanya ea ultraviolet (UV). TFPNM e fumanoe e se na tšenyo e kholo le tahlehelo ea boima ba 'mele, e bontšang hore ha ho na phetoho ea fiber geometry. Ha ho bapisoa le TFPNM ea pele, polarity ea holim'a TFPNM ka mor'a ho phekoloa e ntse e sa fetohe. Polarity e tsitsitseng ea holim'a metsi e etsa hore ho be le likamano tse tsitsitseng tsa polar pakeng tsa lera le PMs / aerosols, ho fa TFPNM monyetla o moholo oa ho sebelisoa hape maemong a sa tšoaneng a thata.

Setšoantšo sa 1 Morphology le botsitso ba TFPNMs

TFPNM e sebetsang hantle ea ho hloekisa moea

Bafuputsi ba ile ba qala ho hlahloba bokhoni ba TFPNM ba ho hapa likaroloana tsa boholo bo fapaneng (PMs) ho etsisa ts'ebetso ea eona ea ho hloekisa moea tlas'a maemo a kotsi a moea (Setšoantšo sa 2). Ho chesa libano (tse nang le litšila tse sa tšoaneng tse kang PM, CO, CO2, NO2, joalo-joalo) li sebelisoa ka laboratoring ho hlahisa maemo a lintho tse kotsi. Taolo e nepahetseng ea boima ba motheo bakeng sa TFPNM eohle ke 10 g/m2. Li-TFPNM tse hlano tse nang le polarities tse fapaneng tsa holim'a metsi li bontša phapang e kholo ea katleho ea ho hloekisa. Liphetho tsa katleho ea ho sefa bakeng sa PM0.3 ho tloha ho polarity e tlaase ka ho fetisisa ho ea ho membrane e phahameng ka ho fetisisa ea fiber ho tloha ho 50.00% ho ea ho 97.45%. Har'a bona, li-TFPNM tse nang le lihlopha tsa cyanide le carboxyl li bontšitse katleho e phahameng haholo ea ho sefa, e fetang 97%. E le ho etsa lipatlisiso ka katleho ea nako e telele ea TFPNM, boemo ba boima ba TFPNM le sehlopha se tšoanang sa ho qetela e le molek'hule ea PAN e ile ea lekoa ka mor'a hore e behoe moeeng o kotsi bakeng sa 10h. Liphetho li bonts'itse hore ts'ebetso ea ho sefa ea PAN nanofiber membrane (PNM) e theohile ho tloha ho 97.10% ho isa ho 94.57% bakeng sa PM0.3 le ho tloha ho 99.67% ho isa ho 99.42% bakeng sa PM2.5 kamora lihora tse 10. Leha ho le joalo, litšobotsi tsa ho sefa tsa CTFPNM li ile tsa lula li tsitsitse, li feta 97.00% le 99.90% bakeng sa PM0.3 le PM2.5 nakong ea lihora tsa 10, ka ho latellana.

FEIE. Li-PM tsa 2 li hapa ts'ebetso ea li-TFPNM tse nang le polarities tse fapaneng tsa holim'a metsi

Papiso ea ts'ebetso ea ho hloekisa moea pakeng tsa TFPNM le N95 FFR

TFPNM tse peli tse nang le polarity e phahameng ea holim'a metsi (CTFPNM le CTFPNM) li ile tsa hlahisoa ho bapisa thepa ea tsona ea ho hloekisa ho NaCl aerosols le N95 FFR (Setšoantšo sa 3). Ts'ebetso ea ho hloekisa ea CTFPNM le CTFPNM ka bobeli e fihlile boemong ba N97 'me ea lula e tsitsitse nakong ea lihora tse 24 tsa ho hloekisa. Ka lehlakoreng le leng, N95 FFR, eo haholo-holo e entsoeng ka li-nonwovens tse qosoang tsa PP, e bontša ho hloka botsitso ho totobetseng nakong ea ho sefa. Ts'ebetso ea filthara ea TFPNM e ile ea ithutoa hape ka phello ea electrostatic. Bakeng sa cTFPNM e qosoang le cTFNPNM, ts'ebetso ea tsona ea ho sefa e ntlafalitsoe hanyane ho ba N98. Leha ho le joalo, ts'ebetso ea ho sefa ea li-membrane tsa phefumoloho tse lefelloang qetellong e ile ea fokotseha ho ea sehlopheng sa N97 ka mor'a lihora tse 24 ka lebaka la ho fokotseha ha tefiso ea holimo (ho tloha ho 0.15 kV ho ea 0.02± 0.03 kV). Mongoli o tsoela pele ho ithuta phapang ea litšobotsi tsa ho hloekisa moea pakeng tsa TFPNM le N95 FFRS tse tsoang linaheng tse fapaneng. Ho ile ha fumaneha hore ts'ebetso ea ho sefa ea lisampole tsohle e theohile ho isa tlase ho 95% kamora lihora tse 24 tsa tlhoekiso e tsoelang pele. Tlas'a maemo a tšoanang a liteko, katleho ea ho sefa ea N95 FFR e ne e le tlase ho feta ea cTFPNM ka mor'a lihora tsa 24.

Setšoantšo sa 3 Filter litšobotsi tsa TFPNMs le filthara layers of multiple Brands OF N95 FFRs

TFPNMs ho sefa ho sebetsa hantle bakeng sa livaerase le liphekolo tse fapaneng tsa ho bolaea likokoana-hloko

CTFPNM e kentsoe ka har'a kokoana-hloko ea coxsackie B4 (CV-B4) le aerosol e nyenyane ea RNA (27-30 nm) ho hlahloba katleho ea eona ea ho hloekisa. Le tlhahlobo ea ho sefa vaerase ea N95 FFR (MEO brand). Liphello li bontšitse hore cTFPNM e bolokile katleho ea ho hloekisa N97 ka mor'a lihora tse 24, ha MEO N95 FFR katleho ea ho hloekisa e theohile ka tlase ho 95% ka mor'a lihora tse 24. E le ho ithuta ho sebelisoa hape ha TFPNM, mekhoa e mehlano ea phekolo e ile ea etsoa bakeng sa cTFPNMs: phekolo ea mocheso ho 80 ℃; Mouoane (mocheso oa protheine ea mocheso ho 100 ℃); 75% joala (protheine denatured); Tharollo e thehiloeng ho chlorine ea malapa (ho senyeha ha lisele, tšenyo ea lik'hemik'hale); Lehlaseli la ultraviolet germicidal (timetso ea DNA / RNA, UVC 254 nm). Ka mor'a potoloho ea pele ea phekolo, matla ohle a ho hloekisa a cTFPNM a lula a sa fetohe ho LEVEL ea N97 'me khatello ea khatello e ntse e le pakeng tsa 9 le 10 Pa. Ka lehlakoreng le leng, N95 FFR e bontšitse ts'ebetso e fapaneng ea ho hloekisa ka mor'a phekolo e sa tšoaneng ka mor'a potoloho ea pele. Ho futhumatsa le ultraviolet germicidal irradiation (UVGI) ho boloka litšobotsi tsa ho hloekisa tsa N95 FFRS tse ngata. Leha ho le joalo, katleho ea ho sefa ea lisampole tse ipapisitseng le kalafo ea tharollo e theoha haholo ho isa ho 50% ~ 80%.

FEIE. 4 Ts'ebetso ea ho sefa kokoana-hloko ho cTFFPNM

Tlhokomeliso :(a) (b) ke cTFPNM, (c) (d) e sebetsa hantle le ho theoha ha khatello ea mofuta oa meo N95 FFR

FEIE. 5 Evolution ea FFR le ts'ebetso e tsamaellanang ea filthara kamora liphekolo tse hlano tse fapaneng tsa ho bolaea likokoana-hloko

Lihokelo tsa mongolo o felletseng: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202108951