DOI:10.1021/acsanm.0c02366

采用自由基聚合法合成了一种具有高抗张强度（7.36MPa）的高分子量ABC型三元共聚物。将磺基甜菜碱型两性离子基团引入ABC三元共聚物中，制备出用于去除气流中颗粒物的电纺丝纳米纤维。在5.3cm/s的恒定气流速度下,纳米纤维具有较高的过滤效率（>99.9％）和较低的压降（177Pa），品质因数为0.025 Pa-1。即使用饱和异丙醇蒸气处理24小时后，也几乎不会影响纳米纤维垫的过滤效率和压降，符合ISO 16890标准。与已知电纺纳米纤维相比，纤维直径在340-600nm范围内，由于比表面积大，粒子捕获的可能性增大。由于存在磺基甜菜碱型两性离子基团，纳米纤维对革兰氏阴性菌肺炎克雷伯菌（ATCC 4352）和革兰氏阳性菌金黄色葡萄球菌（ATCC 6538）表现出优异的抗菌活性（99.9％）。纳米纤维的抗菌特性是空气过滤器应用的理想选择，以防止诸如病毒和细菌等传染性因子的扩散。

图1.XPS测量；（a）ABC的宽扫描光谱，（b）ABC中的C1s窄扫描，和（c）ABC中的N1s窄扫描；（d）Z-ABC的宽扫描光谱，（e）Z-ABC中的C1s窄扫描，以及（f）Z-ABC中的N1s窄扫描。

图2.纳米纤维垫的SEM图像，显示了由含（a）20％，（b）30％以及（c）和（d）25％（w/v）两性离子的DMF静电纺丝制备的纳米纤维的直径和形态。

图3.（a）玻璃培养皿上的金黄色葡萄球菌（对照样品），（b）18h后电纺纳米纤维垫上的金黄色葡萄球菌，（c）培养皿上的肺炎克雷伯菌（对照样品）和（d）18h后电纺纳米纤维垫上的肺炎克雷伯菌的照片。

图4.纳米纤维垫的SEM图像，显示饱和IPA蒸气处理对纤维直径和形态的影响：IPA处理24h之前（a）和之后（b）。

图5.（a）ABC和（b）两性离子ABC（Z-ABC）无规三元共聚物的DSC热分析图。