光催化抗菌性能原理(自清洁及抗菌功能的PAN)
光催化抗菌性能原理(自清洁及抗菌功能的PAN)图7.(a)空白对照组的抗菌试验。(b-e)照片显示了受试膜与大肠杆菌孵育24小时后稀释105倍的细菌生长结果:P,PA,PZ(EtOH),PZ(H2O)。(f g)照片显示了受试膜与大肠杆菌孵育24小时后未经稀释的细菌生长结果:PZA(EtOH),PZA(H2O)。图6.所有NF膜在(a)3-5、(b)8-14和(c)17-22μm三个大气窗口下的红外发射率。(d-j)无纤维空白对照组、P、PZ(EtOH)、PZ(H2O)、PA、PZA(EtOH)和PZA(H2O)NFs的红外热图像。图3.(a)PZ(H2O)的TEM图像。(b)ZAO六边形纳米片的HRTEM图像。(c)PZA(H2O)的TEM图像。(d)Ag纳米粒子的HRTEM图像。图4.P、PZ(EtOH)、PZ(H2O)、PA、PZA(EtOH)和PZA(H2O)NFs的XRD谱。图5.(a)PZA(H2O)的XPS全谱,(b)A
吉林大学王策&李永新:兼具红外隐身、自清洁及抗菌功能的PAN/Al–ZnO/Ag纳米纤维的制备与表征DOI: 10.1021/acsanm.1c03518
随着现代红外探测系统的发展,军事目标更容易暴露,这也使得高价值目标被探测到的风险越来越大。因此,非常需要隐身材料来保护这些目标。此外,隐身材料应扩大其应用场景,以满足军事装备日益增长的性能要求。在这项工作中,通过静电纺丝、溶剂热和化学镀工艺制备了具有红外防护、抗菌和自清洁三种功能的聚丙烯腈(PAN)/Al-ZnO/Ag纳米纤维复合材料(PAN/ZAO/Ag)。ZAO纳米片与Ag纳米颗粒直接接触形成肖特基结,使材料具有等离子共振吸收近红外光的特性。在8-14μm的热红外成像波段,纤维的红外发射率低至0.39,有效阻挡了目标的热辐射。该复合膜还具有自清洁效果和协同抑菌作用,最大水接触角为131.5°,抑菌率达100%。综上所述,本研究为设计多功能红外防护服材料以应对复杂战场环境提供了可能。
图1.PAN/Al-ZnO/Ag NF膜的制备流程图。
图2.(a)P NFs,(b)PA NFs,(c)PZ(EtOH)NFs,(d)PZA(EtOH)NFs,(e)PZ(H2O)NFs,(f)PZA(H2O)NFs的FESEM图像。
图3.(a)PZ(H2O)的TEM图像。(b)ZAO六边形纳米片的HRTEM图像。(c)PZA(H2O)的TEM图像。(d)Ag纳米粒子的HRTEM图像。
图4.P、PZ(EtOH)、PZ(H2O)、PA、PZA(EtOH)和PZA(H2O)NFs的XRD谱。
图5.(a)PZA(H2O)的XPS全谱,(b)Ag3d芯能级谱,(c)Zn2p芯能级谱,(d)Al2p芯能级谱。
图6.所有NF膜在(a)3-5、(b)8-14和(c)17-22μm三个大气窗口下的红外发射率。(d-j)无纤维空白对照组、P、PZ(EtOH)、PZ(H2O)、PA、PZA(EtOH)和PZA(H2O)NFs的红外热图像。
图7.(a)空白对照组的抗菌试验。(b-e)照片显示了受试膜与大肠杆菌孵育24小时后稀释105倍的细菌生长结果:P,PA,PZ(EtOH),PZ(H2O)。(f g)照片显示了受试膜与大肠杆菌孵育24小时后未经稀释的细菌生长结果:PZA(EtOH),PZA(H2O)。
图8.(a)P、PZ(EtOH)、PZ(H2O)、PA、PZA(EtOH)和PZA(H2O)的WCA测试结果。(b)PZA(H2O)上水滴的自由滑动图像。