Korejas Ķīmiskās tehnoloģijas institūta (KRICT) bioloģiskās ķīmijas pētniecības centrs, Ulsana, 44429, Korejas Republika
Korejas Ķīmiskās tehnoloģijas institūta (KRICT) bioloģiskās ķīmijas pētniecības centrs, Ulsana, 44429, Korejas Republika
Korejas Ķīmiskās tehnoloģijas institūta (KRICT) bioloģiskās ķīmijas pētniecības centrs, Ulsana, 44429, Korejas Republika
Korejas Ķīmiskās tehnoloģijas institūta (KRICT) bioloģiskās ķīmijas pētniecības centrs, Ulsana, 44429, Korejas Republika
Korejas Ķīmiskās tehnoloģijas institūta (KRICT) bioloģiskās ķīmijas pētniecības centrs, Ulsana, 44429, Korejas Republika
Korejas Ķīmiskās tehnoloģijas institūta (KRICT) bioloģiskās ķīmijas pētniecības centrs, Ulsana, 44429, Korejas Republika
Korejas Ķīmiskās tehnoloģijas institūta (KRICT) bioloģiskās ķīmijas pētniecības centrs, Ulsana, 44429, Korejas Republika
Korejas Ķīmiskās tehnoloģijas institūta (KRICT) bioloģiskās ķīmijas pētniecības centrs, Ulsana, 44429, Korejas Republika
Korejas Ķīmiskās tehnoloģijas institūta (KRICT) bioloģiskās ķīmijas pētniecības centrs, Ulsana, 44429, Korejas Republika
Korejas Ķīmiskās tehnoloģijas institūta (KRICT) bioloģiskās ķīmijas pētniecības centrs, Ulsana, 44429, Korejas Republika
Korejas Ķīmiskās tehnoloģijas institūta (KRICT) bioloģiskās ķīmijas pētniecības centrs, Ulsana, 44429, Korejas Republika
Uzlabota materiālu un ķīmijas inženierija, Zinātnes un tehnoloģijas universitāte (UST), Tedžona, 34113 Korejas Republika
Korejas Ķīmiskās tehnoloģijas institūta (KRICT) bioloģiskās ķīmijas pētniecības centrs, Ulsana, 44429, Korejas Republika
Uzlabota materiālu un ķīmijas inženierija, Zinātnes un tehnoloģijas universitāte (UST), Tedžona, 34113 Korejas Republika
Korejas Ķīmiskās tehnoloģijas institūta (KRICT) bioloģiskās ķīmijas pētniecības centrs, Ulsana, 44429, Korejas Republika
Uzlabota materiālu un ķīmijas inženierija, Zinātnes un tehnoloģijas universitāte (UST), Tedžona, 34113 Korejas Republika
Korejas Ķīmiskās tehnoloģijas institūta (KRICT) bioloģiskās ķīmijas pētniecības centrs, Ulsana, 44429, Korejas Republika
Korejas Ķīmiskās tehnoloģijas institūta (KRICT) bioloģiskās ķīmijas pētniecības centrs, Ulsana, 44429, Korejas Republika
Korejas Ķīmiskās tehnoloģijas institūta (KRICT) bioloģiskās ķīmijas pētniecības centrs, Ulsana, 44429, Korejas Republika
Korejas Ķīmiskās tehnoloģijas institūta (KRICT) bioloģiskās ķīmijas pētniecības centrs, Ulsana, 44429, Korejas Republika
Korejas Ķīmiskās tehnoloģijas institūta (KRICT) bioloģiskās ķīmijas pētniecības centrs, Ulsana, 44429, Korejas Republika
Korejas Ķīmiskās tehnoloģijas institūta (KRICT) bioloģiskās ķīmijas pētniecības centrs, Ulsana, 44429, Korejas Republika
Korejas Ķīmiskās tehnoloģijas institūta (KRICT) bioloģiskās ķīmijas pētniecības centrs, Ulsana, 44429, Korejas Republika
Korejas Ķīmiskās tehnoloģijas institūta (KRICT) bioloģiskās ķīmijas pētniecības centrs, Ulsana, 44429, Korejas Republika
Korejas Ķīmiskās tehnoloģijas institūta (KRICT) bioloģiskās ķīmijas pētniecības centrs, Ulsana, 44429, Korejas Republika
Korejas Ķīmiskās tehnoloģijas institūta (KRICT) bioloģiskās ķīmijas pētniecības centrs, Ulsana, 44429, Korejas Republika
Korejas Ķīmiskās tehnoloģijas institūta (KRICT) bioloģiskās ķīmijas pētniecības centrs, Ulsana, 44429, Korejas Republika
Uzlabota materiālu un ķīmijas inženierija, Zinātnes un tehnoloģijas universitāte (UST), Tedžona, 34113 Korejas Republika
Korejas Ķīmiskās tehnoloģijas institūta (KRICT) bioloģiskās ķīmijas pētniecības centrs, Ulsana, 44429, Korejas Republika
Uzlabota materiālu un ķīmijas inženierija, Zinātnes un tehnoloģijas universitāte (UST), Tedžona, 34113 Korejas Republika
Korejas Ķīmiskās tehnoloģijas institūta (KRICT) bioloģiskās ķīmijas pētniecības centrs, Ulsana, 44429, Korejas Republika
Uzlabota materiālu un ķīmijas inženierija, Zinātnes un tehnoloģijas universitāte (UST), Tedžona, 34113 Korejas Republika
Izmantojiet tālāk esošo saiti, lai kopīgotu šī raksta pilno teksta versiju ar draugiem un kolēģiem.Uzzināt vairāk.
Sakarā ar koronavīrusa pandēmiju un problēmām, kas saistītas ar daļiņām (PM) gaisā, pieprasījums pēc maskām ir eksponenciāli pieaudzis.Tomēr tradicionālie masku filtri, kuru pamatā ir statiskā elektrība un nano siets, ir vienreiz lietojami, nesadalāmi vai pārstrādājami, kas radīs nopietnas atkritumu problēmas.Turklāt pirmais zaudēs savu funkciju mitros apstākļos, bet otrs darbosies ar ievērojamu gaisa spiediena kritumu un notiks salīdzinoši ātra poru aizsērēšana.Šeit ir izstrādāts bioloģiski noārdāms, mitrumizturīgs, ļoti elpojošs, augstas veiktspējas šķiedru maskas filtrs.Īsāk sakot, divas bioloģiski noārdāmas īpaši smalkas šķiedras un nanošķiedru paklājiņi ir integrēti Janus membrānas filtrā un pēc tam pārklāti ar katjoni lādētiem hitozāna nanoūsām.Šis filtrs ir tikpat efektīvs kā komerciālais N95 filtrs un var noņemt 98,3% no 2,5 µm PM.Nanošķiedras fiziski sijā smalkās daļiņas, un īpaši smalkās šķiedras nodrošina zemu spiediena starpību 59 Pa, kas ir piemērota cilvēka elpošanai.Pretēji komerciālo N95 filtru veiktspējas krasajam kritumam, kad tie ir pakļauti mitrumam, šī filtra veiktspējas zudums ir niecīgs, tāpēc to var izmantot vairākas reizes, jo pastāvīgais hitozāna dipols adsorbē īpaši smalkas daļiņas (piemēram, slāpekli).Un sēra oksīdi).Ir svarīgi, lai šis filtrs kompostētajā augsnē pilnībā sadalītos 4 nedēļu laikā.
Pašreizējā bezprecedenta koronavīrusa pandēmija (COVID-19) rada milzīgu pieprasījumu pēc maskām.[1] Pasaules Veselības organizācija (PVO) lēš, ka šogad katru mēnesi ir nepieciešami 89 miljoni medicīnisko masku.[1] Ne tikai veselības aprūpes speciālistiem ir nepieciešamas augstas efektivitātes N95 maskas, bet arī vispārējas lietošanas maskas visiem indivīdiem ir kļuvušas par neaizstājamu ikdienas aprīkojumu šīs elpceļu infekcijas slimības profilaksei.[1] Turklāt attiecīgās ministrijas stingri iesaka lietot vienreizējās lietošanas maskas katru dienu, [1] tas ir radījis vides problēmas, kas saistītas ar lielu masku atkritumu daudzumu.
Tā kā cietās daļiņas (PM) pašlaik ir visproblemātiskākā gaisa piesārņojuma problēma, maskas ir kļuvušas par visefektīvāko cilvēkiem pieejamo pretpasākumu.PM pēc daļiņu izmēra (attiecīgi 2,5 un 10 μm) iedala PM2,5 un PM10, kas dažādos veidos nopietni ietekmē dabisko vidi [2] un cilvēka dzīves kvalitāti.[2] Katru gadu PM izraisa 4,2 miljonus nāves gadījumu un 103,1 miljonu dzīves gadu pēc invaliditātes.[2] PM2,5 rada īpaši nopietnus draudus veselībai un ir oficiāli atzīts par I grupas kancerogēnu.[2] Tāpēc ir savlaicīgi un svarīgi izpētīt un izstrādāt efektīvu masku filtru gaisa caurlaidības un PM noņemšanas ziņā.[3]
Vispārīgi runājot, tradicionālie šķiedru filtri uztver PM divos dažādos veidos: izmantojot fizisku sijāšanu, kuras pamatā ir nanošķiedras, un elektrostatisko adsorbciju, kuras pamatā ir mikrošķiedras (1.a attēls).Nanošķiedras filtru izmantošana, jo īpaši elektriski vērptu nanošķiedru paklāji, ir izrādījusies efektīva stratēģija PM noņemšanai, kas ir plašās materiālu pieejamības un kontrolējamās produkta struktūras rezultāts.[3] Nanošķiedras paklājs var noņemt mērķa izmēra daļiņas, ko izraisa izmēru atšķirība starp daļiņām un porām.[3] Tomēr nanomēroga šķiedras ir jāsaliek blīvi, lai veidotos ārkārtīgi mazas poras, kas ar to saistītās augstās spiediena starpības dēļ kaitē ērtai cilvēka elpošanai.Turklāt mazie caurumi neizbēgami tiks bloķēti salīdzinoši ātri.
No otras puses, kausētais īpaši smalkās šķiedras paklājs tiek elektrostatiski uzlādēts ar augstas enerģijas elektrisko lauku, un ļoti mazas daļiņas tiek uztvertas ar elektrostatisko adsorbciju.[4] Kā reprezentatīvs piemērs, respirators N95 ir daļiņu filtrējošs sejas maskas respirators, kas atbilst Nacionālā Darba drošības un veselības institūta prasībām, jo spēj filtrēt vismaz 95% gaisā esošo daļiņu.Šāda veida filtrs ar spēcīgu elektrostatisko pievilcību absorbē īpaši smalkas daļiņas, kas parasti sastāv no anjonu vielām, piemēram, SO42− un NO3−.Tomēr statiskais lādiņš uz šķiedras paklāja virsmas viegli izkliedējas mitrā vidē, piemēram, mitrā cilvēka elpošanā, [4] kā rezultātā samazinās adsorbcijas spēja.
Lai vēl vairāk uzlabotu filtrēšanas veiktspēju vai atrisinātu kompromisu starp noņemšanas efektivitāti un spiediena kritumu, filtri, kuru pamatā ir nanošķiedras un mikrošķiedras, tiek kombinēti ar augstas K materiāliem, piemēram, oglekļa materiāliem, metāla organiskajiem karkasiem un PTFE nanodaļiņām.[4] Tomēr šo piedevu nenoteiktā bioloģiskā toksicitāte un lādiņa izkliede joprojām ir neizbēgamas problēmas.[4] Konkrēti, šie divu veidu tradicionālie filtri parasti nav noārdāmi, tāpēc galu galā tie tiks aprakti poligonos vai pēc izmantošanas sadedzināti.Tāpēc svarīga pašreizējā nepieciešamība ir uzlabotu masku filtru izstrāde, lai atrisinātu šīs atkritumu problēmas un vienlaikus apmierinošā un jaudīgā veidā uztvertu PM.
Lai atrisinātu iepriekš minētās problēmas, esam izgatavojuši Janus membrānfiltru, kas integrēts ar poli(butilēna sukcināta) bāzes (PBS)[5] mikrošķiedras un nanošķiedras paklājiņiem.Janus membrānas filtrs ir pārklāts ar hitozāna nano ūsām (CsWs) [5] (1.b attēls).Kā mēs visi zinām, PBS ir reprezentatīvs bioloģiski noārdāms polimērs, kas var ražot īpaši smalkas šķiedras un nanošķiedras neaustas drānas, izmantojot elektrovērpšanu.Nanomēroga šķiedras fiziski aiztur PM, savukārt mikro mēroga nanošķiedras samazina spiediena kritumu un darbojas kā CsW karkass.Hitozāns ir bioloģisks materiāls, kuram ir pierādītas labas bioloģiskās īpašības, tostarp bioloģiskā saderība, bioloģiski noārdāmība un salīdzinoši zema toksicitāte [5], kas var mazināt trauksmi, kas saistīta ar lietotāju nejaušu ieelpošanu.[5] Turklāt hitozānā ir katjonu vietas un polāro amīdu grupas.[5] Pat mitros apstākļos tas var piesaistīt polāras īpaši smalkas daļiņas (piemēram, SO42- un NO3-).
Šeit mēs ziņojam par bioloģiski noārdāmu, augstas efektivitātes, mitrumizturīgu un zema spiediena pilienu maskas filtru, kura pamatā ir viegli pieejami bioloģiski noārdāmi materiāli.Pateicoties fiziskās sijāšanas un elektrostatiskās adsorbcijas kombinācijai, ar CsW pārklājumu mikrošķiedras/nanošķiedras integrētajam filtram ir augsta PM2.5 noņemšanas efektivitāte (līdz 98%), un tajā pašā laikā maksimālais spiediena kritums uz biezāko filtru ir tikai Tas ir 59 Pa, piemērots cilvēka elpošanai.Salīdzinot ar ievērojamo veiktspējas pasliktināšanos, ko uzrāda N95 komerciālais filtrs, pastāvīgā CsW lādiņa dēļ šim filtram ir niecīgs PM noņemšanas efektivitātes zudums (<1%) pat tad, ja tas ir pilnībā mitrs.Turklāt mūsu filtri ir pilnībā bioloģiski noārdāmi kompostētā augsnē 4 nedēļu laikā.Salīdzinājumā ar citiem pētījumiem ar līdzīgām koncepcijām, kuros filtra daļa sastāv no bioloģiski noārdāmiem materiāliem vai uzrāda ierobežotu veiktspēju potenciālos biopolimēru neausto materiālu lietojumos [6], šis filtrs tieši parāda uzlaboto funkciju bioloģisko noārdīšanos (filma S1, papildinformācija).
Kā Janus membrānas filtra sastāvdaļa vispirms tika sagatavoti nanošķiedras un īpaši smalkas šķiedras PBS paklāji.Tāpēc 11% un 12% PBS šķīdumi tika elektrovērpti, lai iegūtu attiecīgi nanometru un mikrometru šķiedras to viskozitātes atšķirības dēļ.[7] Sīkāka informācija par šķīduma raksturlielumiem un optimālajiem elektrovērpšanas apstākļiem ir norādīta S1 un S2 tabulās papildinformācijā.Tā kā vērptā šķiedra joprojām satur šķīdinātāja atlikumu, tipiskai elektrovērpšanas ierīcei pievieno papildu ūdens koagulācijas vannu, kā parādīts 2.a attēlā.Turklāt ūdens vannā var izmantot arī rāmi, lai savāktu koagulētu tīru PBS šķiedru paklāju, kas atšķiras no cietās matricas tradicionālajā iestatījumā (2.b attēls).[7] Mikrošķiedras un nanošķiedras paklāju vidējais šķiedru diametrs ir attiecīgi 2,25 un 0,51 µm, un vidējais poru diametrs ir attiecīgi 13,1 un 3,5 µm (2.c, d attēls).Tā kā hloroforma/etanola šķīdinātājs attiecībās 9:1 pēc izlaišanas no sprauslas ātri iztvaiko, viskozitātes starpība starp 11 un 12 masas% šķīdumiem strauji palielinās (S1 attēls, papildinformācija).[7] Tāpēc tikai 1 masas % koncentrācijas atšķirība var izraisīt būtiskas šķiedras diametra izmaiņas.
Pirms filtra veiktspējas pārbaudes (S2 attēls, papildinformācija), lai saprātīgi salīdzinātu dažādus filtrus, tika izgatavoti standarta biezuma elektrovērpti neaustie materiāli, jo biezums ir svarīgs faktors, kas ietekmē filtra veiktspējas spiediena starpību un filtrēšanas efektivitāti.Tā kā neaustās drānas ir mīkstas un porainas, ir grūti tieši noteikt elektriski vērptu neausto materiālu biezumu.Auduma biezums parasti ir proporcionāls virsmas blīvumam (svars uz laukuma vienību, bāzes svars).Tāpēc šajā pētījumā mēs izmantojam bāzes svaru (gm-2) kā efektīvu biezuma mēru.[8] Biezumu kontrolē, mainot elektrovērpšanas laiku, kā parādīts 2.e attēlā.Palielinoties vērpšanas laikam no 1 minūtes līdz 10 minūtēm, mikrošķiedras paklājiņa biezums palielinās attiecīgi līdz 0,2, 2,0, 5,2 un 9,1 gm-2.Tādā pašā veidā nanošķiedras paklāja biezums tika palielināts attiecīgi līdz 0,2, 1,0, 2,5 un 4,8 gm-2.Mikrošķiedras un nanošķiedras paklāji tiek apzīmēti pēc to biezuma vērtībām (gm-2) kā: M0.2, M2.0, M5.2 un M9.1 un N0.2, N1.0, N2.5 un N4. 8.
Visa parauga gaisa spiediena starpība (ΔP) ir svarīgs filtra veiktspējas rādītājs.[9] Lietotājam ir neērti elpot caur filtru ar augstu spiediena kritumu.Protams, tiek novērots, ka spiediena kritums palielinās, palielinoties filtra biezumam, kā parādīts S3 attēlā, kas sniedz apstiprinošu informāciju.Nanošķiedras paklājs (N4.8) uzrāda lielāku spiediena kritumu nekā mikrošķiedras (M5.2) paklājs salīdzināmā biezumā, jo nanošķiedras paklājam ir mazākas poras.Kad gaiss iet caur filtru ar ātrumu no 0,5 līdz 13,2 ms-1, divu dažādu veidu filtru spiediena kritums pakāpeniski palielinās no 101 Pa līdz 102 Pa. Biezums ir jāoptimizē, lai līdzsvarotu spiediena kritumu un PM noņemšanu. efektivitāte;gaisa ātrums 1,0 ms-1 ir saprātīgs, jo laiks, kas nepieciešams, lai cilvēki ieelpotu caur muti, ir aptuveni 1,3 ms-1.[10] Šajā sakarā M5.2 un N4.8 spiediena kritums ir pieļaujams pie gaisa ātruma 1,0 ms-1 (mazāk nekā 50 Pa) (S4. attēls, papildinformācija).Lūdzu, ņemiet vērā, ka N95 un līdzīgu Korejas filtru standarta (KF94) masku spiediena kritums ir attiecīgi no 50 līdz 70 Pa.Turpmāka CsW apstrāde un mikro/nano filtru integrācija var palielināt gaisa pretestību;tāpēc, lai nodrošinātu spiediena krituma rezervi, mēs analizējām N2.5 un M2.0 pirms M5.2 un N4.8 analīzes.
Pie mērķa gaisa ātruma 1,0 ms-1 tika pētīta PBS mikrošķiedras un nanošķiedras paklāju PM1,0, PM2,5 un PM10 noņemšanas efektivitāte bez statiskā lādiņa (S5 attēls, papildinformācija).Tiek novērots, ka PM noņemšanas efektivitāte parasti palielinās, palielinoties biezumam un PM izmēram.N2.5 noņemšanas efektivitāte ir labāka nekā M2.0, jo ir mazākas poras.M2.0 noņemšanas efektivitāte attiecībā uz PM1.0, PM2.5 un PM10 bija attiecīgi 55,5%, 64,6% un 78,8%, savukārt līdzīgas N2,5 vērtības bija 71,9%, 80,1% un 89,6% (attēls). 2f).Mēs pamanījām, ka lielākā efektivitātes atšķirība starp M2.0 un N2.5 ir PM1.0, kas norāda, ka mikrošķiedras sieta fiziskā sijāšana ir efektīva mikronu līmeņa PM, bet nav efektīva nano līmeņa PM (attēls). S6, papildinformācija)., M2.0 un N2.5 gan uzrāda zemu PM uztveršanas spēju, kas ir mazāka par 90%.Turklāt N2.5 var būt jutīgāks pret putekļiem nekā M2.0, jo putekļu daļiņas var viegli bloķēt mazākās N2.5 poras.Ja nav statiskā lādiņa, fiziskā sijāšana ir ierobežota ar spēju vienlaikus sasniegt nepieciešamo spiediena kritumu un noņemšanas efektivitāti, jo starp tām ir kompromisa attiecības.
Elektrostatiskā adsorbcija ir visplašāk izmantotā metode PM efektīvai uztveršanai.[11] Parasti statisko lādiņu piespiedu kārtā pieliek neaustam filtram caur augstas enerģijas elektrisko lauku;tomēr šis statiskais lādiņš ir viegli izkliedēts mitros apstākļos, kā rezultātā tiek zaudēta PM uztveršanas spēja.[4] Kā bioloģisku materiālu elektrostatiskajai filtrēšanai mēs ieviesām 200 nm garu un 40 nm platu CsW;amonija grupu un polāro amīdu grupu dēļ šīs nanoūsas satur pastāvīgus katjonu lādiņus.Pieejamo pozitīvo lādiņu uz CsW virsmas attēlo tā zeta potenciāls (ZP);CsW ir izkliedēts ūdenī ar pH 4,8, un tiek konstatēts, ka to ZP ir +49,8 mV (attēls S7, papildinformācija).
Ar CsW pārklātas PBS mikrošķiedras (ChM) un nanošķiedras (ChNs) tika sagatavotas, vienkārši iemērcot 0,2 masas% CsW ūdens dispersijā, kas ir piemērota koncentrācija, lai PBS šķiedru virsmai piestiprinātu maksimālo CsW daudzumu, kā parādīts attēlā attēls Parādīts 3.a un S8 attēlā, papildinformācija.Slāpekļa enerģijas izkliedējošās rentgena spektroskopijas (EDS) attēls parāda, ka PBS šķiedras virsma ir vienmērīgi pārklāta ar CsW daļiņām, kas ir redzams arī skenējošā elektronu mikroskopa (SEM) attēlā (3.b attēls; S9 attēls, atbalsta informācija) .Turklāt šī pārklājuma metode ļauj uzlādētiem nanomateriāliem smalki ietīt šķiedras virsmu, tādējādi maksimāli palielinot elektrostatisko PM noņemšanas spēju (S10 attēls, papildinformācija).
Tika pētīta ChM un ChN PM noņemšanas efektivitāte (3.c attēls).M2.0 un N2.5 tika pārklāti ar CsW, lai iegūtu attiecīgi ChM2.0 un ChN2.5.ChM2.0 noņemšanas efektivitāte attiecībā uz PM1.0, PM2.5 un PM10 bija attiecīgi 70,1%, 78,8% un 86,3%, savukārt līdzīgas ChN2.5 vērtības bija attiecīgi 77,0%, 87,7% un 94,6%.CsW pārklājums ievērojami uzlabo M2.0 un N2.5 noņemšanas efektivitāti, un efekts, kas novērots nedaudz mazākiem PM, ir nozīmīgāks.Jo īpaši hitozāna nanoūsas palielināja M2.0 PM0.5 un PM1.0 noņemšanas efektivitāti attiecīgi par 15% un 13% (attēls S11, papildinformācija).Lai gan M2.0 ir grūti izslēgt mazāko PM1.0 tā salīdzinoši plašā šķiedru atstatuma dēļ (2.c attēls), ChM2.0 adsorbē PM1.0, jo CsW katjoni un amīdi iet caur jonu-jonu, savienojot polu-jonu mijiedarbību. , un dipola-dipola mijiedarbība ar putekļiem.Pateicoties tā CsW pārklājumam, ChM2.0 un ChN2.5 PM noņemšanas efektivitāte ir tikpat augsta kā biezākiem M5.2 un N4.8 (S3 tabula, papildinformācija).
Interesanti, ka, lai gan PM noņemšanas efektivitāte ir ievērojami uzlabota, CsW pārklājums gandrīz neietekmē spiediena kritumu.ChM2.0 un ChN2.5 spiediena kritums nedaudz palielinājās līdz 15 un 23 Pa, kas ir gandrīz uz pusi no pieauguma, kas novērots M5.2 un N4.8 (3.d attēls; S3 tabula, papildinformācija).Tāpēc pārklāšana ar bioloģiskiem materiāliem ir piemērota metode, lai izpildītu divu pamata filtru veiktspējas prasības;tas ir, PM noņemšanas efektivitāte un gaisa spiediena starpība, kas ir viena otru izslēdzoša.Tomēr ChM2.0 un ChN2.5 PM1.0 un PM2.5 noņemšanas efektivitāte ir zemāka par 90%;acīmredzot, šis sniegums ir jāuzlabo.
Iepriekš minētās problēmas var atrisināt integrēta filtrēšanas sistēma, kas sastāv no vairākām membrānām ar pakāpeniski mainīgu šķiedru diametru un poru izmēru [12].Integrētajam gaisa filtram ir divu dažādu nanošķiedru un īpaši smalku šķiedru tīklu priekšrocības.Šajā sakarā ChM un ChN ir vienkārši sakrauti, lai iegūtu integrētus filtrus (Int-MN).Piemēram, Int-MN4.5 sagatavo, izmantojot ChM2.0 un ChN2.5, un tā veiktspēju salīdzina ar ChN4.8 un ChM5.2, kuriem ir līdzīgs platības blīvums (ti, biezums).PM noņemšanas efektivitātes eksperimentā Int-MN4.5 īpaši smalkās šķiedras puse tika pakļauta putekļainā telpā, jo īpaši smalkās šķiedras puse bija izturīgāka pret aizsērēšanu nekā nanošķiedras puse.Kā parādīts 4.a attēlā, Int-MN4.5 uzrāda labāku PM noņemšanas efektivitāti un spiediena starpību nekā divi vienkomponenta filtri ar spiediena kritumu 37 Pa, kas ir līdzīgs ChM5.2 un daudz zemāks nekā ChM5.2 ChN4.8. Turklāt Int-MN4.5 PM1.0 noņemšanas efektivitāte ir 91% (4.b attēls).No otras puses, ChM5.2 neuzrādīja tik augstu PM1.0 noņemšanas efektivitāti, jo tā poras ir lielākas nekā Int-MN4.5.
Izlikšanas laiks: Nov-03-2021
