Biodegradable Electroactive Orientation nanofibers for Long-Term Air Filtration and Self-powered Monitoring
ID:186
Submission ID:341 View Protection:ATTENDEE
Updated Time:2024-05-20 10:25:24
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Oral Presentation
Abstract
使用可生物降解的聚乳酸(PLA)膜取代不可生物降解的空气过滤器的趋势越来越明显。然而,由于偏振效应差、电荷存储容量低等缺陷,PLA在空气过滤中的应用仍面临重大挑战。这项工作揭示了一种高度定向的结构立体络合策略,通过取向拉伸和聚(L-丙交酯酸)和聚(D-丙交酸)之间的立体络合来实现。这导致了静电纺丝PLA纳米纤维(373 nm)的显着改进。它进一步促进了电活性相(β相、静电纺丝相、立体复相)的形成,显著提高了极化性能、介电性能和表面电位(3.64 kV)的性能指标。PLA膜的去除效率显著提高(90.38%–93.33%,85 L/min),同时有效控制了空气阻力(273.6–291.0 Pa)。此外,PLA膜呼吸驱动的摩擦纳米发电机(TENG)空气过滤器在呼吸振动触发下表现出优异的TENG性能(输出电流:40.6 V),在平均人形呼吸气流能力为85 L/min和相对湿度为90%±5%时,PM0.3去除效率高达95.02%。这是通过对不同呼吸状态(准确度:96.88%)进行长期、高度灵敏和精确的监测来实现的,包括电流信号、频率和波形等特性。最终,该面膜具有出色的生物降解性(在 210 天内完全生物降解)。实现了高效呼吸防护和精准健康监测的多功能集成,为多功能环保空气过滤器的发展提供了潜力。
Keywords
air filters,PLA membranes,filtration mechanisms,respiratory protection,health monitoring
Submission Author
Cunmin Wang
中国矿业大学
欢 徐
中国矿业大学
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