ሊበላሽ የሚችል፣ ቀልጣፋ እና መተንፈስ የሚችል ባለብዙ ዓላማ ጭንብል ማጣሪያ-ቾይ-2021- የላቀ ሳይንስ

የኮሪያ የኬሚካል ቴክኖሎጂ ኢንስቲትዩት (KRICT) ባዮ ላይ የተመሰረተ የኬሚስትሪ ምርምር ማዕከል፣ ኡልሳን፣ 44429፣ የኮሪያ ሪፐብሊክ
የኮሪያ የኬሚካል ቴክኖሎጂ ኢንስቲትዩት (KRICT) ባዮ ላይ የተመሰረተ የኬሚስትሪ ምርምር ማዕከል፣ ኡልሳን፣ 44429፣ የኮሪያ ሪፐብሊክ
የኮሪያ የኬሚካል ቴክኖሎጂ ኢንስቲትዩት (KRICT) ባዮ ላይ የተመሰረተ የኬሚስትሪ ምርምር ማዕከል፣ ኡልሳን፣ 44429፣ የኮሪያ ሪፐብሊክ
የኮሪያ የኬሚካል ቴክኖሎጂ ኢንስቲትዩት (KRICT) ባዮ ላይ የተመሰረተ የኬሚስትሪ ምርምር ማዕከል፣ ኡልሳን፣ 44429፣ የኮሪያ ሪፐብሊክ
የኮሪያ የኬሚካል ቴክኖሎጂ ኢንስቲትዩት (KRICT) ባዮ ላይ የተመሰረተ የኬሚስትሪ ምርምር ማዕከል፣ ኡልሳን፣ 44429፣ የኮሪያ ሪፐብሊክ
የኮሪያ የኬሚካል ቴክኖሎጂ ኢንስቲትዩት (KRICT) ባዮ ላይ የተመሰረተ የኬሚስትሪ ምርምር ማዕከል፣ ኡልሳን፣ 44429፣ የኮሪያ ሪፐብሊክ
የኮሪያ የኬሚካል ቴክኖሎጂ ኢንስቲትዩት (KRICT) ባዮ ላይ የተመሰረተ የኬሚስትሪ ምርምር ማዕከል፣ ኡልሳን፣ 44429፣ የኮሪያ ሪፐብሊክ
የኮሪያ የኬሚካል ቴክኖሎጂ ኢንስቲትዩት (KRICT) ባዮ ላይ የተመሰረተ የኬሚስትሪ ምርምር ማዕከል፣ ኡልሳን፣ 44429፣ የኮሪያ ሪፐብሊክ
የኮሪያ የኬሚካል ቴክኖሎጂ ኢንስቲትዩት (KRICT) ባዮ ላይ የተመሰረተ የኬሚስትሪ ምርምር ማዕከል፣ ኡልሳን፣ 44429፣ የኮሪያ ሪፐብሊክ
የኮሪያ የኬሚካል ቴክኖሎጂ ኢንስቲትዩት (KRICT) ባዮ ላይ የተመሰረተ የኬሚስትሪ ምርምር ማዕከል፣ ኡልሳን፣ 44429፣ የኮሪያ ሪፐብሊክ
የኮሪያ የኬሚካል ቴክኖሎጂ ኢንስቲትዩት (KRICT) ባዮ ላይ የተመሰረተ የኬሚስትሪ ምርምር ማዕከል፣ ኡልሳን፣ 44429፣ የኮሪያ ሪፐብሊክ
የላቀ ቁሶች እና ኬሚካል ምህንድስና፣ የሳይንስ እና ቴክኖሎጂ ዩኒቨርሲቲ (UST)፣ ዴጄዮን፣ 34113 የኮሪያ ሪፐብሊክ
የኮሪያ የኬሚካል ቴክኖሎጂ ኢንስቲትዩት (KRICT) ባዮ ላይ የተመሰረተ የኬሚስትሪ ምርምር ማዕከል፣ ኡልሳን፣ 44429፣ የኮሪያ ሪፐብሊክ
የላቀ ቁሶች እና ኬሚካል ምህንድስና፣ የሳይንስ እና ቴክኖሎጂ ዩኒቨርሲቲ (UST)፣ ዴጄዮን፣ 34113 የኮሪያ ሪፐብሊክ
የኮሪያ የኬሚካል ቴክኖሎጂ ኢንስቲትዩት (KRICT) ባዮ ላይ የተመሰረተ የኬሚስትሪ ምርምር ማዕከል፣ ኡልሳን፣ 44429፣ የኮሪያ ሪፐብሊክ
የላቀ ቁሶች እና ኬሚካል ምህንድስና፣ የሳይንስ እና ቴክኖሎጂ ዩኒቨርሲቲ (UST)፣ ዴጄዮን፣ 34113 የኮሪያ ሪፐብሊክ
የኮሪያ የኬሚካል ቴክኖሎጂ ኢንስቲትዩት (KRICT) ባዮ ላይ የተመሰረተ የኬሚስትሪ ምርምር ማዕከል፣ ኡልሳን፣ 44429፣ የኮሪያ ሪፐብሊክ
የኮሪያ የኬሚካል ቴክኖሎጂ ኢንስቲትዩት (KRICT) ባዮ ላይ የተመሰረተ የኬሚስትሪ ምርምር ማዕከል፣ ኡልሳን፣ 44429፣ የኮሪያ ሪፐብሊክ
የኮሪያ የኬሚካል ቴክኖሎጂ ኢንስቲትዩት (KRICT) ባዮ ላይ የተመሰረተ የኬሚስትሪ ምርምር ማዕከል፣ ኡልሳን፣ 44429፣ የኮሪያ ሪፐብሊክ
የኮሪያ የኬሚካል ቴክኖሎጂ ኢንስቲትዩት (KRICT) ባዮ ላይ የተመሰረተ የኬሚስትሪ ምርምር ማዕከል፣ ኡልሳን፣ 44429፣ የኮሪያ ሪፐብሊክ
የኮሪያ የኬሚካል ቴክኖሎጂ ኢንስቲትዩት (KRICT) ባዮ ላይ የተመሰረተ የኬሚስትሪ ምርምር ማዕከል፣ ኡልሳን፣ 44429፣ የኮሪያ ሪፐብሊክ
የኮሪያ የኬሚካል ቴክኖሎጂ ኢንስቲትዩት (KRICT) ባዮ ላይ የተመሰረተ የኬሚስትሪ ምርምር ማዕከል፣ ኡልሳን፣ 44429፣ የኮሪያ ሪፐብሊክ
የኮሪያ የኬሚካል ቴክኖሎጂ ኢንስቲትዩት (KRICT) ባዮ ላይ የተመሰረተ የኬሚስትሪ ምርምር ማዕከል፣ ኡልሳን፣ 44429፣ የኮሪያ ሪፐብሊክ
የኮሪያ የኬሚካል ቴክኖሎጂ ኢንስቲትዩት (KRICT) ባዮ ላይ የተመሰረተ የኬሚስትሪ ምርምር ማዕከል፣ ኡልሳን፣ 44429፣ የኮሪያ ሪፐብሊክ
የኮሪያ የኬሚካል ቴክኖሎጂ ኢንስቲትዩት (KRICT) ባዮ ላይ የተመሰረተ የኬሚስትሪ ምርምር ማዕከል፣ ኡልሳን፣ 44429፣ የኮሪያ ሪፐብሊክ
የኮሪያ የኬሚካል ቴክኖሎጂ ኢንስቲትዩት (KRICT) ባዮ ላይ የተመሰረተ የኬሚስትሪ ምርምር ማዕከል፣ ኡልሳን፣ 44429፣ የኮሪያ ሪፐብሊክ
የኮሪያ የኬሚካል ቴክኖሎጂ ኢንስቲትዩት (KRICT) ባዮ ላይ የተመሰረተ የኬሚስትሪ ምርምር ማዕከል፣ ኡልሳን፣ 44429፣ የኮሪያ ሪፐብሊክ
የላቀ ቁሶች እና ኬሚካል ምህንድስና፣ የሳይንስ እና ቴክኖሎጂ ዩኒቨርሲቲ (UST)፣ ዴጄዮን፣ 34113 የኮሪያ ሪፐብሊክ
የኮሪያ የኬሚካል ቴክኖሎጂ ኢንስቲትዩት (KRICT) ባዮ ላይ የተመሰረተ የኬሚስትሪ ምርምር ማዕከል፣ ኡልሳን፣ 44429፣ የኮሪያ ሪፐብሊክ
የላቀ ቁሶች እና ኬሚካል ምህንድስና፣ የሳይንስ እና ቴክኖሎጂ ዩኒቨርሲቲ (UST)፣ ዴጄዮን፣ 34113 የኮሪያ ሪፐብሊክ
የኮሪያ የኬሚካል ቴክኖሎጂ ኢንስቲትዩት (KRICT) ባዮ ላይ የተመሰረተ የኬሚስትሪ ምርምር ማዕከል፣ ኡልሳን፣ 44429፣ የኮሪያ ሪፐብሊክ
የላቀ ቁሶች እና ኬሚካል ምህንድስና፣ የሳይንስ እና ቴክኖሎጂ ዩኒቨርሲቲ (UST)፣ ዴጄዮን፣ 34113 የኮሪያ ሪፐብሊክ
የዚህን ጽሁፍ ሙሉ ቅጂ ከጓደኞችዎ እና ከስራ ባልደረቦችዎ ጋር ለማጋራት ከስር ያለውን ሊንክ ይጠቀሙ።ተጨማሪ እወቅ.
በኮሮና ቫይረስ ወረርሽኝ እና በአየር ላይ ከፋይ ቁስ (PM) ጋር በተያያዙ ጉዳዮች፣ የማስክ ፍላጎት በከፍተኛ ደረጃ አድጓል።ነገር ግን በስታቲክ ኤሌትሪክ እና ናኖ ወንፊት ላይ የተመሰረቱ ባህላዊ ማስክ ማጣሪያዎች ሁሉም ሊጣሉ የሚችሉ፣ የማይበላሹ ወይም እንደገና ጥቅም ላይ ሊውሉ የሚችሉ ናቸው፣ ይህም ከባድ የቆሻሻ ችግርን ያስከትላል።በተጨማሪም, የመጀመሪያው በእርጥበት ሁኔታ ውስጥ ተግባሩን ያጣል, የኋለኛው ደግሞ በከፍተኛ የአየር ግፊት ጠብታ ይሠራል እና በአንፃራዊነት ፈጣን የፔሮ መዘጋት ይከሰታል.እዚህ ላይ፣ ባዮዲዳዳሽን፣ እርጥበት-ማስረጃ፣ በጣም መተንፈስ የሚችል፣ ከፍተኛ አፈጻጸም ያለው የፋይበር ማስክ ማጣሪያ ተዘጋጅቷል።ባጭሩ፣ ሁለት ባዮግራዳዳድ ሊደረጉ የሚችሉ አልትራፊን ፋይበር እና ናኖፋይበር ምንጣፎች በጃኑስ ገለፈት ማጣሪያ ውስጥ ይዋሃዳሉ፣ እና ከዚያም በካቲቲካል ቻርጅ በተሞላ ቺቶሳን ናኖ ዊስከር ተሸፍነዋል።ይህ ማጣሪያ እንደ ንግድ N95 ማጣሪያ ቀልጣፋ ነው እና 98.3% ከ2.5 μm PM ማስወገድ ይችላል።ናኖፋይበርስ ጥሩ ቅንጣቶችን በአካል በማጣራት, እና ultrafine fibers ዝቅተኛ ግፊት ያለው የ 59 ፒኤ ልዩነት ያቀርባል, ይህም ለሰው ልጅ መተንፈስ ተስማሚ ነው.በእርጥበት ሲጋለጥ የ N95 ማጣሪያዎች የንግድ ሥራ አፈፃፀም በከፍተኛ ደረጃ ማሽቆልቆሉ በተቃራኒ የዚህ ማጣሪያ የአፈፃፀም መጥፋት እዚህ ግባ የሚባል አይደለም ፣ ስለሆነም ብዙ ጊዜ ጥቅም ላይ ሊውል ይችላል ምክንያቱም የቺቶሳን ቋሚ ዲፕሎል አልትራፊን ፒኤም (ለምሳሌ ናይትሮጅን) ስለሚፈጥር።እና ሰልፈር ኦክሳይዶች).ይህ ማጣሪያ በ 4 ሳምንታት ውስጥ በተሰበሰበ አፈር ውስጥ ሙሉ በሙሉ መበስበስ አስፈላጊ ነው.
በአሁኑ ጊዜ ታይቶ የማያውቅ የኮሮና ቫይረስ ወረርሽኝ (ኮቪድ-19) ከፍተኛ የሆነ የማስክን ፍላጎት እያስከተለ ነው።[1] የዓለም ጤና ድርጅት በዚህ አመት በየወሩ 89 ሚሊዮን የህክምና ጭንብል እንደሚያስፈልግ ይገምታል።[1] የጤና አጠባበቅ ባለሙያዎች ከፍተኛ ቅልጥፍና ያለው N95 ጭምብሎች የሚያስፈልጋቸው ብቻ ሳይሆን አጠቃላይ ዓላማ ያላቸው ጭምብሎች ለሁሉም ሰዎች እንዲሁ የመተንፈሻ አካልን ተላላፊ በሽታን ለመከላከል በየቀኑ አስፈላጊ መሣሪያዎች ሆነዋል።[1] በተጨማሪም የሚመለከታቸው ሚኒስቴሮች በየቀኑ የሚጣሉ ጭምብሎችን እንዲጠቀሙ አጥብቀው ይመክራሉ፣ [1] ይህም ከፍተኛ መጠን ካለው ጭንብል ብክነት ጋር በተያያዘ የአካባቢ ችግሮችን አስከትሏል።
ቅንጣት (PM) በአሁኑ ጊዜ በጣም ችግር ያለበት የአየር ብክለት ችግር ስለሆነ፣ ጭምብሎች ለግለሰቦች በጣም ውጤታማ የመከላከያ እርምጃዎች ሆነዋል።PM እንደ ቅንጣቢው መጠን (2.5 እና 10μm በቅደም ተከተል) PM2.5 እና PM10 የተከፋፈለ ሲሆን ይህም በተፈጥሮ አካባቢ [2] እና በተለያዩ መንገዶች የሰውን ህይወት ጥራት በእጅጉ ይጎዳል።[2] በየአመቱ ጠ/ሚ/ር 4.2 ሚሊዮን ሞት እና 103.1 ሚሊዮን የአካል ጉዳተኞች የህይወት አመታትን ያስከትላሉ።[2] PM2.5 በተለይ በጤና ላይ ከባድ ስጋት ይፈጥራል እና በይፋ በቡድን I ካርሲኖጅን ተብሎ ተለይቷል።[2] ስለሆነም የአየር ማራዘሚያ እና የፒኤም ማራገፍን በተመለከተ ምርምር ማድረግ እና ውጤታማ የሆነ ጭምብል ማጣሪያ ማዘጋጀት ወቅታዊ እና አስፈላጊ ነው.[3]
በአጠቃላይ፣ ባህላዊ የፋይበር ማጣሪያዎች PMን በሁለት የተለያዩ መንገዶች ይይዛሉ፡ በናኖፋይበርስ ላይ በተመሰረተ አካላዊ ወንፊት እና በማይክሮ ፋይበር ላይ የተመሰረተ ኤሌክትሮስታቲክ ማስታወቂያ (ምስል 1 ሀ)።ናኖፋይበርን መሰረት ያደረጉ ማጣሪያዎች በተለይም ኤሌክትሮስፑን ናኖፋይበር ምንጣፎችን መጠቀም ሰፊ የቁሳቁስ አቅርቦት እና ቁጥጥር የሚደረግበት የምርት መዋቅር ውጤት የሆነውን PM ን ለማስወገድ ውጤታማ ስልት መሆኑን አረጋግጧል።[3] ናኖፋይበር ምንጣፍ የታለመውን መጠን ያላቸውን ቅንጣቶች ማስወገድ ይችላል፣ ይህም የሚከሰተው በቅንጦቹ እና በቀዳዳዎቹ መካከል ባለው የመጠን ልዩነት ነው።[3] ነገር ግን ናኖ-ሚዛን ፋይበር ጥቅጥቅ ብሎ መቆለልና እጅግ በጣም ትንሽ የሆኑ ቀዳዳዎች እንዲፈጠሩ ያስፈልጋል።በተጨማሪም ትናንሽ ቀዳዳዎች በአንጻራዊነት በፍጥነት መዘጋታቸው የማይቀር ነው.
በሌላ በኩል፣ የሚቀልጠው እጅግ በጣም ጥሩ ፋይበር ምንጣፍ በኤሌክትሮስታቲክ ኃይል የሚሞላው ከፍተኛ ኃይል ባለው ኤሌክትሪክ መስክ ሲሆን በጣም ትንሽ ቅንጣቶች ደግሞ በኤሌክትሮስታቲክ ማስታወቂያ ይያዛሉ።[4] እንደ ተወካይ ምሳሌ፣ N95 የመተንፈሻ አካል ቢያንስ 95% የአየር ብናኞችን ማጣራት ስለሚችል የብሔራዊ የሙያ ደህንነት እና ጤና ተቋም መስፈርቶችን የሚያሟላ ቅንጣት ማጣሪያ የፊት-ጭምብል መተንፈሻ ነው።ይህ ዓይነቱ ማጣሪያ በጠንካራ ኤሌክትሮስታቲክ መስህብ አማካኝነት እንደ SO42- እና NO3- ባሉ አኒዮኒክ ንጥረ ነገሮች የተዋቀረውን አልትራፊን ፒኤም ይቀበላል።ነገር ግን፣ በፋይበር ምንጣፉ ላይ ያለው የማይለዋወጥ ክፍያ በቀላሉ እርጥበት ባለበት አካባቢ፣ ለምሳሌ በእርጥበት የሰው አተነፋፈስ ውስጥ ይገኛል፣ [4] የማስታወቂያ አቅምን ይቀንሳል።
የማጣሪያ አፈጻጸምን የበለጠ ለማሻሻል ወይም በማስወገድ ቅልጥፍና እና በግፊት መቀነስ መካከል ያለውን የንግድ ልውውጥ ለመፍታት በናኖፋይበርስ እና በማይክሮፋይበርስ ላይ የተመሰረቱ ማጣሪያዎች ከካርቦን ቁሶች፣ ከብረት ኦርጋኒክ ማዕቀፎች እና ከ PTFE nanoparticles ከመሳሰሉት ከፍተኛ-k ቁሶች ጋር ይጣመራሉ።[4] ነገር ግን፣ የእነዚህ ተጨማሪዎች እርግጠኛ ያልሆነው ባዮሎጂያዊ መርዛማነት እና ክፍያ መበታተን አሁንም የማይቀር ችግሮች ናቸው።[4] በተለይም እነዚህ ሁለት አይነት ባህላዊ ማጣሪያዎች በአብዛኛው የማይበላሹ በመሆናቸው በመጨረሻ በቆሻሻ ማጠራቀሚያዎች ውስጥ ይቀበራሉ ወይም ከተጠቀሙ በኋላ ይቃጠላሉ.ስለዚህ እነዚህን የቆሻሻ ችግሮች ለመፍታት የተሻሻሉ ጭንብል ማጣሪያዎችን ማዘጋጀት እና በተመሳሳይ ጊዜ ፒኤምን በአጥጋቢ እና በጠንካራ ሁኔታ መያዝ አስፈላጊ ወቅታዊ ፍላጎት ነው።
ከላይ የተጠቀሱትን ችግሮች ለመፍታት የጃኑስ ገለፈት ማጣሪያን በፖሊ(butylene succinate) ላይ የተመሰረተ (PBS-based) [5] ማይክሮፋይበር እና ናኖፋይበር ምንጣፎችን አምርተናል።የጃኑስ ሽፋን ማጣሪያ በ chitosan nano whiskers (CsWs) ተሸፍኗል [5] (ምስል 1 ለ)።ሁላችንም እንደምናውቀው፣ ፒቢኤስ በኤሌክትሮሲፒኒንግ አማካኝነት አልትራፊን ፋይበር እና ናኖፋይበር ያልሆኑ ጨርቆችን የሚያመርት ባዮግራዳድ ፖሊመር ተወካይ ነው።ናኖ-ሚዛን ፋይበር PMን በአካል ያጠምዳል፣ ማይክሮ-ሚዛን ናኖ ፋይበር የግፊት መቀነስን ይቀንሳሉ እና እንደ CsW ማዕቀፍ ይሰራሉ።ቺቶሳን ጥሩ ባዮሎጂያዊ ባህሪ እንዳለው የተረጋገጠ ባዮ-ተኮር ቁስ ነው፣ ባዮኬሚቲቲቲቲቲ፣ ባዮዴግራዳላይዜሽን እና በአንጻራዊ ሁኔታ ዝቅተኛ መርዛማነት፣ [5] ይህም የተጠቃሚዎችን በድንገት ወደ ውስጥ ከመተንፈስ ጋር ተያይዞ የሚመጣውን ጭንቀት ሊቀንስ ይችላል።[5] በተጨማሪም ቺቶሳን የካቲክ ሳይት እና የዋልታ አሚድ ቡድኖች አሉት።[5] እርጥበታማ በሆኑ ሁኔታዎች ውስጥ እንኳን፣ የዋልታ አልትራፊን ቅንጣቶችን (እንደ SO42- እና NO3- ያሉ) ሊስብ ይችላል።
እዚህ፣ በቀላሉ ሊበላሹ በሚችሉ ቁሶች ላይ የተመሰረተ ባዮዲዳዳዴ፣ ከፍተኛ ቅልጥፍና፣ እርጥበት-ማስረጃ እና ዝቅተኛ ግፊት ጠብታ ጭንብል ማጣሪያ ሪፖርት እናደርጋለን።በአካላዊ ወንፊት እና ኤሌክትሮስታቲክ ማስታዎቂያ ጥምረት ምክንያት በሲኤስደብሊው የተሸፈነ ማይክሮፋይበር / ናኖፋይበር የተቀናጀ ማጣሪያ ከፍተኛ PM2.5 የማስወገጃ ብቃት (እስከ 98%) ያለው ሲሆን በተመሳሳይ ጊዜ, በወፍራም ማጣሪያው ላይ ያለው ከፍተኛው ግፊት መቀነስ ነው. ለሰው መተንፈስ ተስማሚ የሆነው 59 ፓኤ ብቻ ነው።በN95 የንግድ ማጣሪያ ከሚታየው ጉልህ የአፈጻጸም ውድቀት ጋር ሲነፃፀር ይህ ማጣሪያ በቋሚ የCsW ክፍያ ምክንያት የPM የማስወገድ ቅልጥፍናን (<1%) ቸል የሚል ኪሳራ ያሳያል።በተጨማሪም ማጣሪያዎቻችን በ 4 ሳምንታት ውስጥ በማዳበሪያ አፈር ውስጥ ሙሉ በሙሉ ሊበላሹ ይችላሉ.ተመሳሳይ ፅንሰ-ሀሳቦች ካላቸው ሌሎች ጥናቶች ጋር ሲነጻጸር፣ የማጣሪያው ክፍል ባዮግራዳዳላይዝድ በሆኑ ቁሶች የተዋቀረ፣ ወይም በባዮፖሊመር ያልተሸፈኑ አፕሊኬሽኖች ላይ ውሱን አፈጻጸም ካሳየ [6] ይህ ማጣሪያ የላቁ ባህሪያትን (ፊልም S1፣ ደጋፊ መረጃ) በቀጥታ ያሳያል።
እንደ የጃኑስ ሽፋን ማጣሪያ አካል፣ ናኖፋይበር እና ሱፐርፊን ፋይበር ፒቢኤስ ምንጣፎች መጀመሪያ ተዘጋጅተዋል።ስለዚህ, 11% እና 12% ፒቢኤስ መፍትሄዎች ናኖሜትር እና ማይክሮሜትር ፋይበር ለማምረት ኤሌክትሮስፒን ነበሩ, በቅደም ተከተል, በ viscosity ውስጥ ባለው ልዩነት.[7] የመፍትሄው ባህሪያት ዝርዝር መረጃ እና ምርጥ ኤሌክትሮስፒንግ ሁኔታዎች በሰንጠረዦች S1 እና S2 ውስጥ ተዘርዝረዋል, በደጋፊው መረጃ ውስጥ.እንደ-የተፈተለው ፋይበር አሁንም ቀሪ መሟሟትን ስለሚይዝ፣ በስእል 2ሀ ላይ እንደሚታየው ተጨማሪ የውሃ መከላከያ መታጠቢያ ወደ ተለመደው ኤሌክትሮስፒንሲንግ መሳሪያ ይታከላል።በተጨማሪም የውሃ መታጠቢያ ገንዳውን በባህላዊው አቀማመጥ (ምስል 2 ለ) ውስጥ ካለው ጠንካራ ማትሪክስ የተለየውን የተጣራ የፒቢኤስ ፋይበር ምንጣፍ ለመሰብሰብ ፍሬሙን መጠቀም ይችላል.[7] የማይክሮፋይበር እና ናኖፋይበር ምንጣፎች አማካኝ ፋይበር ዲያሜትሮች 2.25 እና 0.51µm ናቸው፣ እና አማካኝ የቀዳዳ ዲያሜትሮች 13.1 እና 3.5µm ናቸው፣ (ምስል 2c፣ d)።የ 9:1 ክሎሮፎርም/ኤታኖል ፈሳሽ ከአፍንጫው ከተለቀቀ በኋላ በፍጥነት በሚተንበት ጊዜ፣ በ11 እና 12 wt% መፍትሄዎች መካከል ያለው የ viscosity ልዩነት በፍጥነት ይጨምራል (ምስል S1፣ ደጋፊ መረጃ)።[7] ስለዚህ የ 1 wt% የማጎሪያ ልዩነት በፋይበር ዲያሜትር ላይ ከፍተኛ ለውጥ ሊያመጣ ይችላል.
የማጣሪያውን አፈፃፀም ከመፈተሽ በፊት (ምስል S2 ፣ ደጋፊ መረጃ) ፣ የተለያዩ ማጣሪያዎችን በተመጣጣኝ ሁኔታ ለማነፃፀር ፣ መደበኛ ውፍረት ያላቸው ኤሌክትሮስፐን ያልሆኑ ተሸካሚዎች ተሠርተዋል ፣ ምክንያቱም ውፍረቱ የማጣሪያውን የግፊት ልዩነት እና የማጣሪያ ቅልጥፍናን የሚነካ አስፈላጊ ነገር ነው።ያልተሸፈኑ ጨርቆች ለስላሳ እና ባለ ቀዳዳ ስለሆኑ የኤሌክትሮስፐን ያልሆኑ ጨርቆችን ውፍረት በቀጥታ ለመወሰን አስቸጋሪ ነው.የጨርቁ ውፍረት በአጠቃላይ ከመሬት ጥግግት (ክብደት በአንድ ክፍል, የመሠረት ክብደት) ጋር ተመጣጣኝ ነው.ስለዚህ, በዚህ ጥናት ውስጥ, የመሠረት ክብደት (gm-2) እንደ ውጤታማ ውፍረት መለኪያ እንጠቀማለን.[8] ውፍረቱ የሚቆጣጠረው በስእል 2e ላይ እንደሚታየው ኤሌክትሮሲፒንግ ጊዜን በመቀየር ነው።የማሽከርከር ጊዜ ከ 1 ደቂቃ ወደ 10 ደቂቃዎች ሲጨምር, የማይክሮፋይበር ንጣፍ ውፍረት ወደ 0.2, 2.0, 5.2 እና 9.1 gm-2 ይጨምራል.በተመሳሳይ መልኩ የናኖፋይበር ንጣፍ ውፍረት ወደ 0.2, 1.0, 2.5 እና 4.8 gm-2 ጨምሯል.የማይክሮፋይበር እና ናኖፋይበር ምንጣፎች በወፍራም እሴቶቻቸው (gm-2) የተሰየሙት፡ M0.2፣ M2.0፣ M5.2 እና M9.1፣ እና N0.2፣ N1.0፣ N2.5 እና N4። 8.
የጠቅላላው ናሙና የአየር ግፊት ልዩነት (ΔP) የማጣሪያ አፈፃፀም አስፈላጊ አመላካች ነው.[9] በከፍተኛ ግፊት ጠብታ በማጣሪያ መተንፈስ ለተጠቃሚው አይመችም።በተፈጥሮ, በስእል S3 ላይ እንደሚታየው የማጣሪያው ውፍረት እየጨመረ በሄደ መጠን የግፊት መውደቅ ሲጨምር ይታያል.የ nanofiber ምንጣፍ (N4.8) ከማይክሮፋይበር (M5.2) ንጣፍ ከፍ ያለ የግፊት ጠብታ ያሳያል በተነፃፃሪ ውፍረት።አየር በ 0.5 እና 13.2 ms-1 መካከል ባለው ፍጥነት በማጣሪያው ውስጥ ሲያልፍ የሁለቱ የተለያዩ አይነት ማጣሪያዎች የግፊት ጠብታ ቀስ በቀስ ከ 101 ፓ ወደ 102 ፒኤኤ ይጨምራል። ቅልጥፍና;የ 1.0 ms-1 የአየር ፍጥነት ምክንያታዊ ነው ምክንያቱም ሰዎች በአፍ ውስጥ ለመተንፈስ የሚፈጀው ጊዜ 1.3 ms-1 ነው.[10] በዚህ ረገድ የ M5.2 እና N4.8 የግፊት ጠብታ በ 1.0 ms-1 (ከ 50 ፓ ያነሰ) የአየር ፍጥነት ተቀባይነት አለው (ምስል S4, ደጋፊ መረጃ).እባክዎን የ N95 እና ተመሳሳይ የኮሪያ ማጣሪያ ደረጃ (KF94) ጭምብሎች የግፊት ጠብታ ከ 50 እስከ 70 ፓ መሆኑን ልብ ይበሉ።ተጨማሪ የ CsW ማቀነባበሪያ እና ማይክሮ / ናኖ ማጣሪያ ውህደት የአየር መከላከያን ሊጨምር ይችላል;ስለዚህ, የግፊት ጠብታ ህዳግ ለማቅረብ, M5.2 እና N4.8 ከመተንተን በፊት N2.5 እና M2.0 ን ተንትነናል.
በታለመው የአየር ፍጥነት 1.0 ms-1፣ የPM1.0፣PM2.5 እና PM10 የPBS ማይክሮፋይበር እና ናኖፋይበር ምንጣፎችን የማስወገድ ቅልጥፍና ያለስታቲክ ክፍያ ተጠንቷል (ምስል S5፣ ደጋፊ መረጃ)።የፒኤም የማስወገድ ቅልጥፍና በአጠቃላይ ውፍረት እና የፒኤም መጠን መጨመር ሲጨምር ይስተዋላል.በአነስተኛ ቀዳዳዎች ምክንያት የ N2.5 የማስወገድ ቅልጥፍና ከ M2.0 የተሻለ ነው.M2.0 ለPM1.0, PM2.5 እና PM10 የማስወገድ ብቃቶች 55.5%, 64.6% እና 78.8% ሲሆኑ, የ N2.5 ተመሳሳይ እሴቶች 71.9%, 80.1% እና 89.6% ነበሩ (ምስል). 2 ረ)።በM2.0 እና N2.5 መካከል ያለው ከፍተኛ የውጤታማነት ልዩነት PM1.0 መሆኑን አስተውለናል፣ ይህ የሚያሳየው የማይክሮፋይበር ጥልፍልፍ አካላዊ ማጣሪያ ለጥቃቅን ደረጃ PM ውጤታማ ቢሆንም ለናኖ-ደረጃ PM (ምስል) S6, ደጋፊ መረጃ)., M2.0 እና N2.5 ሁለቱም ዝቅተኛ PM የመያዝ ችሎታ ከ 90% ያነሰ ያሳያሉ.በተጨማሪም N2.5 ከ M2.0 የበለጠ ለአቧራ የተጋለጠ ሊሆን ይችላል, ምክንያቱም የአቧራ ቅንጣቶች የ N2.5 ትናንሽ ቀዳዳዎችን በቀላሉ ይዘጋሉ.የማይለዋወጥ ክፍያ በማይኖርበት ጊዜ አካላዊ ማጣራት የሚፈለገውን የግፊት መቀነስ እና የማስወገጃ ቅልጥፍናን በተመሳሳይ ጊዜ ለማሳካት ባለው አቅም የተገደበ ነው ምክንያቱም በመካከላቸው ባለው የንግድ ልውውጥ ምክንያት።
ኤሌክትሮስታቲክ ማስታዎሻ ፒኤምን በብቃት ለመያዝ በሰፊው ጥቅም ላይ የዋለው ዘዴ ነው።[11] በአጠቃላይ፣ የማይንቀሳቀስ ክፍያ ከፍተኛ ኃይል ባለው ኤሌክትሪክ መስክ ላልተሸፈነው ማጣሪያ በግዳጅ ይተገበራል።ነገር ግን ይህ የማይንቀሳቀስ ክፍያ በእርጥበት ሁኔታ ውስጥ በቀላሉ ይሰራጫል, በዚህም ምክንያት የPM የመያዝ ችሎታን ያጣል.[4] ለኤሌክትሮስታቲክ ማጣሪያ እንደ ባዮ-ተኮር ቁሳቁስ፣ 200 nm ርዝመት እና 40 nm ስፋት CsW አስተዋውቀናል;በአሞኒየም ቡድኖቻቸው እና በፖላር አሚድ ቡድኖች ምክንያት፣ እነዚህ ናኖዊስከር ቋሚ የካቲካል ክፍያዎችን ይይዛሉ።በ CsW ወለል ላይ ያለው አዎንታዊ ክፍያ በ zeta አቅም (ZP) ይወከላል;CsW ፒኤች 4.8 ባለው ውሃ ውስጥ ተበታትኗል፣ እና የእነሱ ZP +49.8 mV (ምስል S7፣ ደጋፊ መረጃ) ሆኖ ተገኝቷል።
በ CsW የተሸፈኑ PBS ማይክሮፋይበርስ (ChMs) እና nanofibers (ChNs) በቀላል የዲፕ ሽፋን በ 0.2 wt% CsW የውሃ ስርጭት ተዘጋጅተዋል፣ ይህም በፒቢኤስ ፋይበር ላይ ከፍተኛውን የ CsWs መጠን ለማያያዝ ተገቢው ትኩረት ነው። ምስል በስእል 3a እና ስእል S8 ይታያል፣ ደጋፊ መረጃ።የናይትሮጅን ኢነርጂ የሚበተን የኤክስሬይ ስፔክትሮስኮፒ (EDS) ምስል እንደሚያሳየው የፒቢኤስ ፋይበር ገጽታ በሲኤስደብሊው ቅንጣቶች እንደተሸፈነ ነው፣ ይህም በኤሌክትሮን ማይክሮስኮፕ (ሴም) ምስል ላይም ይታያል (ምስል 3 ለ፣ ምስል S9፣ ደጋፊ መረጃ) .በተጨማሪም ይህ የመሸፈኛ ዘዴ ቻርጅ የተደረገባቸው ናኖሜትሪዎች የፋይበርን ወለል በጥሩ ሁኔታ ለመጠቅለል ያስችላል፣ በዚህም የኤሌክትሮስታቲክ ፒኤም የማስወገድ አቅምን ከፍ ያደርገዋል (ምስል S10 ፣ ደጋፊ መረጃ)።
የChM እና ChN የPM የማስወገድ ቅልጥፍና ተጠንቷል (ምስል 3 ሐ)።ChM2.0 እና ChN2.5 ለማምረት M2.0 እና N2.5 በ CsW ተሸፍነዋል.የChM2.0ን የማስወገድ ውጤታማነት ለPM1.0፣PM2.5 እና PM10 በቅደም ተከተል 70.1%፣ 78.8% እና 86.3% ሲሆኑ፣ ተመሳሳይ የChN2.5 እሴቶች ደግሞ 77.0%፣ 87.7% እና 94.6% ናቸው።የሲኤስደብሊው ሽፋን የ M2.0 እና N2.5 የማስወገጃ ቅልጥፍናን በእጅጉ ያሻሽላል, እና በትንሹ ለትንሽ PM የሚታየው ተፅዕኖ የበለጠ ጠቃሚ ነው.በተለይም ቺቶሳን ናኖዊስከር የM2.0's PM0.5 እና PM1.0 የማስወገድ ቅልጥፍናን በ15% እና 13% ጨምሯል (ምስል S11፣ ደጋፊ መረጃ)።ምንም እንኳን M2.0 አነስተኛውን PM1.0 በአንፃራዊነት ሰፊ በሆነው የፋይብሪል ክፍተት ምክንያት ለማስቀረት አስቸጋሪ ቢሆንም (ምስል 2 ሐ) ፣ ChM2.0 PM1.0ን ያስተዋውቃል ምክንያቱም በ CsWs ውስጥ ያሉት cations እና amides በ ion-ion በኩል ስለሚያልፍ የፖል-ion መስተጋብር , እና የዲፖል-ዲፖል ከአቧራ ጋር መስተጋብር.በሲኤስደብሊው ሽፋን ምክንያት, የ ChM2.0 እና ChN2.5 የ PM ን የማስወገድ ቅልጥፍና ልክ እንደ ወፍራም M5.2 እና N4.8 (ሠንጠረዥ S3, ድጋፍ ሰጪ መረጃ) ከፍተኛ ነው.
የሚገርመው፣ የPM የማስወገድ ቅልጥፍና በጣም የተሻሻለ ቢሆንም፣ የሲኤስደብሊው ሽፋን የግፊት ጠብታውን ብዙም አይጎዳውም።የChM2.0 እና ChN2.5 የግፊት ጠብታ በትንሹ ወደ 15 እና 23 ፒኤ ጨምሯል፣ ለ M5.2 እና N4.8 ጭማሪው ግማሽ ማለት ይቻላል (ምስል 3d ፣ ሠንጠረዥ S3 ፣ ደጋፊ መረጃ)።ስለዚህ, ከባዮ-ተኮር ቁሳቁሶች ጋር መቀባቱ የሁለት መሰረታዊ ማጣሪያዎችን የአፈፃፀም መስፈርቶች ለማሟላት ተስማሚ ዘዴ ነው;ማለትም PM የማስወገድ ቅልጥፍና እና የአየር ግፊት ልዩነት, እርስ በርስ የሚደጋገፉ ናቸው.ሆኖም፣ የChM2.0 እና ChN2.5 የPM1.0 እና PM2.5 የማስወገድ ቅልጥፍና ሁለቱም ከ90% በታች ናቸው።ይህ አፈጻጸም መሻሻል እንዳለበት ግልጽ ነው።
የተቀናጀ የማጣሪያ ዘዴ ከበርካታ ሽፋኖች ጋር ቀስ በቀስ የሚለዋወጡት የፋይበር ዲያሜትሮች እና የቀዳዳዎች መጠኖች ከላይ ያሉትን ችግሮች መፍታት ይችላል [12].የተቀናጀ የአየር ማጣሪያ የሁለት የተለያዩ ናኖፋይበርስ እና ሱፐርፊን ፋይበር መረቦች ጥቅሞች አሉት።በዚህ ረገድ፣ ChM እና ChN በቀላሉ የተቀናጁ ማጣሪያዎችን (Int-MNs) ለማምረት ይደረደራሉ።ለምሳሌ፣ Int-MN4.5 የሚዘጋጀው ChM2.0 እና ChN2.5ን በመጠቀም ሲሆን አፈፃፀሙ ከChN4.8 እና ChM5.2 ጋር ሲነጻጸር ተመሳሳይ የአከባቢ እፍጋት (ማለትም ውፍረት) ነው።በPM የማስወገድ ቅልጥፍና ሙከራ ውስጥ የ Int-MN4.5 የአልትራፊን ፋይበር ጎን በአቧራማ ክፍል ውስጥ ተጋልጧል ምክንያቱም የአልትራፊን ፋይበር ጎን ከናኖፋይበር ጎን የበለጠ መዘጋትን ስለሚቋቋም።በስእል 4a ላይ እንደሚታየው Int-MN4.5 ከ ChM5.2 ጋር ተመሳሳይነት ያለው እና ከ ChM5.2 ChN4 በጣም ያነሰ የ 37 ፒኤ ግፊት ጠብታ ያለው ከሁለት ነጠላ-ክፍል ማጣሪያዎች የተሻለ የPM የማስወገድ ቅልጥፍና እና የግፊት ልዩነት ያሳያል።8. በተጨማሪም, የ Int-MN4.5 PM1.0 የማስወገድ ቅልጥፍና 91% ነው (ምስል 4 ለ).በሌላ በኩል, ChM5.2 እንዲህ ያለውን ከፍተኛ PM1.0 የማስወገጃ ቅልጥፍናን አላሳየም ምክንያቱም ቀዳዳዎቹ ከ Int-MN4.5 የበለጠ ትልቅ ናቸው.


የልጥፍ ሰዓት፡- ህዳር-03-2021