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静电纺丝和藻类 104浏览/0回复

小易

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精华

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发表于 2021-01-28 13:59:12

随着环境意识的增强,藻类因其丰富和相对容易培养而被研究为各种应用。静电纺丝是一种生产纳米级以下纤维的通用方法,将藻类及其衍生物与静电纺丝结合使用的可能性很大。静电纺丝纤维膜也可用于藻类的培养或固结,其材料及其功能特性有可能来自藻类。


抗菌性


在静电纺丝聚合物溶液中掺入各种抗菌化合物,形成具有抗菌性能的纤维。兰纳素是一种天然的溴化环化合物,可以从红海藻类中提取。Andersson等人(2014)使用这种化合物生产了具有抗菌性能的静电纺聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)和聚乙烯氧化物(PEO)纤维。进行了各种试验来确定负载Lanasol的静电纺丝纤维对金黄色葡萄球菌的效果。当Lanasol载量超过10%时,将纤维膜浸泡在水中的细菌悬浮液中,在搅拌下进行动态接触测量,发现细菌菌落没有活菌计数。基于细菌在纤维膜表面吸附后活力的测试表明,仅载入4 wt %的Lanasol,活力降低了约4个数量级(降低了99.99%)。


藻类


微藻作为潜在的食物来源具有许多优势,与陆生植物相比,微藻能够产生更多的生物量。 但是,藻类面临的主要挑战是找到一种从相对稀薄的源中浓缩物质的方法。 Azizo等人(2017)建议使用电纺尼龙6、6纳米纤维膜进行微藻收获。 电纺膜已被证明作为微滤膜非常有效。 对于藻类收获来说,电纺尼龙6、6纳米纤维膜的生产率是相转化膜的2-5倍,同时保持了92%的相似排斥率。 电纺膜的卓越性能可能归因于其更大的亲水性,更高的表面孔径45%和20%的表面孔人口,这使其净水渗透率明显更高(纳米纤维和聚偏二氟乙烯膜分别为1018和493 l / m2hbar)。


藻类纤维


可以从藻类衍生出许多聚合化合物,这些化合物已显示出可用于电纺形成纤维。 Morais等人(2015)使用从螺旋藻中提取的聚羟基丁酸酯(PHB)进行静电纺丝成纳米纤维。 将螺旋藻PHB溶解在氯仿中以制备用于静电纺丝的溶液。 所得的电纺纤维的直径为750nm。 海藻酸钠(SA)是天然衍生的共聚物,广泛存在于褐藻中。 尽管海藻酸钠(SA)容易溶于水,但由于缺乏链缠结,纯海藻酸钠溶液的电纺性差。 Fang等人(2011年)能够通过将Ca2 +阳离子引入SA溶液来克服这一限制。 通过优化SA溶液中Ca2 +的含量,他们能够增加分子间的相互作用并降低表面张力,从而使溶液能够通过静电纺丝生产纤维。


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