تنظيم الترابط السطحي لنمو إطار معدني عضوي مزدوج المعدن في ألياف ليفية بولي لاكتيك نانوية ومطابقة أدائها في تجمع الجزيئات النانوية

Hui Liu ,  

Jia-lian Gao ,  

Jin-tuo Zhu ,  

Xiang Li ,  

Zhi-yang Liu ,  

Zhuang Huang ,  

Chang-wei Zhang ,  

Shao-zhen Wang ,  

Sheng-hui Zhang ,  

Xiao-peng Li ,  

Yue Zhao ,  

Huan Xu ,  

摘要

يُظهر حمض اللاكتيك المتعدد (PLA) آفاقًا واسعة في مجال ترشيح الجزيئات النانوية، لكن تطبيقه الفعلي محدود بمشاكل مثل ضعف أداء الإلكتروليتات الدائمة (القدرة على تخزين الشحنة الكهربائية الساكنة للمواد) وكفاءة الترشيح غير الكافية. لذلك، فإن تعديل PLA لتحسين أداء الترشيح أمر ذو أهمية كبيرة. في هذه الدراسة، تم استخدام غشاء الألياف النانوية المصنوع بالالتواء الكهربائي من PLA كأساس، ومن خلال استراتيجية تعديل السطح باستخدام بولي دوبامين (PDA)، تم بناء طبقة سطحية نشطة ذات التصاق قوي ووظائف متعددة على سطح الألياف، مما أدى إلى تحفيز النمو المتحكم فيه في الموقع لإطار معدني عضوي مزدوج المعدن Zn (الزنك)/Co (الكوبالت) (Zn/Co-MOF). في النهاية، تم تحضير غشاء من الألياف النانوية الوظيفية المزدوجة المعدنية (BMF-PLA) المزود ببنية ميكرونية ونانونية متعددة المستويات ومساحة سطحية محددة موسعة بشكل ملحوظ. يُظهر هذا الغشاء بنية خشنة متدرجة وشبكة ثلاثية الأبعاد مستمرة ناتجة عن تثبيت جسيمات MOF النانوية المزدوجة بشكل موحد على سطح الألياف، مما يعزز بشكل ملحوظ من نقل المادة الهوائية وكفاءة ترشيح الجزيئات. تصل كفاءة ترشيح BMF-PLA لجزيئات PM2.5 وPM0.3 إلى 99.22٪ و97.65٪ على التوالي، مما يمنحه ميزة بارزة في مجال تنقية الهواء. لا توفر هذه الدراسة استراتيجية فعالة وقابلة للتطبيق لتحسين أداء مادة ترشيح PLA فحسب، بل تقدم أيضًا أفكارًا جديدة لتصميم وتطوير مواد ترشيح هواء مستدامة وعالية الأداء للجيل الجديد.

关键词

غشاء الألياف النانوية بالالتواء الكهربائي; إطار معدني عضوي مزدوج المعدن; تعديل سطح بولي دوبامين; ترشيح الجزيئات; الوظائف السطحية

阅读全文