南京师范大学研发可电热消毒的石墨烯口罩

正据报道,南京师范大学未来光电功能材料研究中心甘志星、狄云松、刘慈慧团队与浙江宁波大学张晓伟合作,研制出一种新型便携式、低成本,电热消毒的可重复使用的石墨烯口罩。研究团队通过在熔喷布表面铺设柔性电极,并涂覆一层具有导电、导热性能的石墨烯,制备了新的口罩过滤层,实现了电热消毒的可重复使用的功能。在3 V的低压下工作,可以快速产生高于80℃的高温,杀死附着在过滤层和口罩表面的大多数病毒。此研究开发的石墨烯口罩具有便携性和可重用性。制作工艺与现有的口罩工艺兼容,方法简单、成本低、环境友好,为大规模工业化生产铺平了道路,可以大幅降低资源消耗。     

非织材料高性能口罩有效防范SARS

介绍了康那香公司生产的能有效防范SARS病毒的非织材料高性能N95型口罩 ,以及其他种类和不同等级的口罩系列。该系列口罩系用聚丙烯熔喷非织造布经过静电加工制成的滤材制作而成     

医用口罩过滤材料的研究进展

针对医用口罩过滤材料呼吸阻力大、电荷易消失导致静电吸附有效时间短,且为一次性使用的应用现状,对医用口罩过滤材料的研发现状进行了综述。首先简要介绍了口罩的发展历史;重点概述了目前医用口罩熔喷超细纤维非织造布、纳米纤维膜、多功能复合纳米过滤材料及其制备技术的研究进展;从相关口罩专利申请、新材料及新技术研发角度探讨了医用口罩过滤材料发展趋势。认为过滤材料制备的纳米化,过滤材料多层复合的功能化,以及环保性和可重复消毒使用性是未来医用口罩的研发方向。     

新型口罩过滤材料的多功能化研究

医用防护口罩作为阻隔病毒传播的有效屏障,已经成为日常生活不可或缺的防疫用品。为满足市场需求,企业和科研单位开发和应用了多种制造口罩的新型过滤材料。分析不同材料的性能与构造,对于常见使用场景下的口罩选择、提高过滤性能、改善佩戴舒适性、延长使用时间、废弃处理等具有一定参考价值。     

基于专利数据的医用口罩聚丙烯熔喷布技术探析

聚丙烯熔喷布是医用口罩的关键原材料,决定着医用口罩的性能,也是突破医用口罩产能瓶颈的关键.为助力聚丙烯熔喷布技术创新,提供技术信息支撑,分析了聚丙烯熔喷布技术的全球专利申请态势和创新主体,系统梳理了聚丙烯熔喷布技术中与防护性、舒适性和驻极3个重要方向相关的重点专利技术发展情况以及相关重要技术在中国的专利布局情况.     

非医用防护型口罩的防紫外线性能研究

文中选取了7种不同类型的非医用防护型口罩作为试验样品,结合标准GB/T 18830—2009《纺织品防紫外线性能的评定》测试分析了样品和样品中熔喷材料层的防紫外线性能,并分析了口罩的厚度和克质量与防紫外线性能的关系。结果表明,5#KN95型口罩和6#N90型口罩符合防紫外线产品的要求;而1#—3#为非织造布一次性防护型口罩未达到防紫外线产品的要求;4#纱布加熔喷层一次性防护型口罩也未达到防紫外线产品的要求;7#普通针织口罩也符合防紫外线产品的要求。口罩的厚度越大、克质量越大,其防紫外线的性能越好;熔喷材料层的孔隙越小、克质量越大,防紫外线性能越好。建议对防紫外线功能要求较高人们,可选择厚度和克质量较大的口罩,如N95、KN95及N90、KN90型口罩。     

医用口罩熔喷非织造布电极的制备及其电化学性能

为实现废弃医用口罩在储能领域中的高值化应用,采用镀银和涂炭方法对一次性医用口罩的中间层熔喷非织造布表面进行处理制备双电层电极,最后组装成超级电容器器件。分别采用循环伏安法、恒电流充放电法和交流阻抗法测试熔喷非织造布电极和所组成器件的电化学性能。结果表明:当电流密度为1 A/g时,所得电极比电容可达298 F/g,在电流密度为20 A/g下其比电容为224 F/g,展现出较高的倍率性能(75%),电极的电荷转移内阻和等效串联内阻分别为0.86和0.15 Ω;在功率密度为125 W/kg下,超级电容器器件的能量密度达到9.7 W·h/kg,此外经过10 000次充放电后,器件的比电容保持率高达99.8%,展现出优异的循环稳定性。     

石墨烯/MnO2/纳米纤维素柔性电极材料的制备及其性能研究

本研究采用真空抽滤的方法复合纳米纤维素、石墨烯和MnO₂,制备石墨烯/MnO₂/纳米纤维素柔性电极材料,探讨了在三者不同配比、不同电化学扫描速率和不同电流密度下对柔性电极材料性能的影响。结果表明,随着扫描速率的增加,材料的比电容逐渐下降,当扫描速率为10 mV/s时,材料（m(纳米纤维素) : m(石墨烯) : m(MnO₂)=3∶5∶2）的比电容达117.5 F/g,当扫描速率为90 mV/s时,比电容降至40.4 F/g;随着电流密度的增大,材料的比电容逐渐下降,当电流密度为0.5 A/g时,材料(m(纳米纤维素) : m(石墨烯) : m(MnO₂)=3∶3∶4）的比电容达112.5 F/g,当电流密度为1 A/g时,比电容降为20.5 F/g;随着石墨烯的减少,材料面电阻增大,当石墨烯配比为50%时,面电阻为15.60 Ω/□,当石墨烯配比为30%时,面电阻增至47.20 Ω/□;材料(m(纳米纤维素) : m(石墨烯) : m(MnO₂)=3∶3∶4）循环充放电1次后,比电容为112.5 F/g,循环充放电100次后,比电容为90.9 F/g,表现出良好的充放电及循环使用性能。纳米纤维素对柔性电极材料的力学性能有极大影响,当纳米纤维素与石墨烯质量比为5∶5时,石墨烯/纳米纤维素柔性电极材料弹性模量达2184 MPa。     

医用自吸过滤式流感防护口罩的结构与性能

介绍了医用自吸过滤式流感防护口罩的结构和特点,分析了口罩滤料的性能和过滤机理、口罩的检测方法,指出采用高效熔喷滤料制作的口罩才有流感防护效果。     

农药喷施用防护口罩过滤材料的拒油整理

讨论了农药喷施用防护口罩过滤材料熔喷聚丙烯非织造布拒油整理的必要性,进行了过滤材料的拒油整理。通过二次回归正交试验分析了各个工艺参数对整理效果的影响,得到了优化工艺参数。整理效果的实用性验证表明,优化结果能够满足口罩的防护要求。     

石墨烯/针织复合电极材料的制备及性能测试

为了满足柔性智能可穿戴电子产品的供电需求,设计了一种与之匹配的柔性超级电容器。电极材料是决定超级电容器性能的关键因素,为提高电极材料的电化学性能和耐弯曲性能,以针织物为基底,采用电化学沉积法制备石墨烯/针织复合电极材料。通过SEM测试表征电极材料的表观形貌及结构;通过恒流充放电、循环伏安以及交流阻抗等测试表征电极材料的电化学性能。试验结果表明:石墨烯/涤棉针织复合电极最佳电沉积时间为150 min,比电容为57.76 F/g、电阻为21.14Ω;经过1000次循环充放电后,电容保持率仍然可达82.2%,循环寿命长且耐弯曲性能优异。     

石墨烯-棉针织物电极材料的制备及其性能

为使石墨烯与织物更好地结合制备可折叠、电化学性能良好的柔性超级电容器,以乙醇和N,N-二甲基甲酰胺作为溶剂,鳞片石墨为溶质,通过液相剥离法制备石墨烯溶液,再采用电化学沉积法将石墨烯负载到棉针织物表面。借助场发射扫描电子显微镜和傅里叶变换红外光谱仪对棉针织物及柔性电极的表面形貌、元素含量及结构进行表征。结果表明:织物表面负载的石墨烯层数较少,且团聚现象不明显,采用电化学沉积法可成功地将石墨烯负载在棉织物上;当电沉积时间为90 min时,石墨烯-棉针织物电极材料的比电容为464.3 F/g,等效串联电阻为10.45 Ω,表现出良好的电容性、导电性、循环性能和柔韧性。     

防护口罩用改性长效聚(偏氟乙烯-三氟乙烯)压电纤维膜的制备及其性能

聚丙烯(PP)熔喷布表面自由电荷易在湿气等作用下流失,导致过滤层及口罩快速失效。针对以上问题,采用静电纺丝技术在PP熔喷布基体上制备压电聚(偏氟乙烯-三氟乙烯)(P(VDF-TrFE))纤维层,得到PP熔喷布/P(VDF-TrFE)改性过滤层。探究了纺丝工艺对压电纤维形貌和结构的影响,进一步分析了改性过滤层经过水洗、蒸汽等耐久性处理后的静电压、烟雾过滤效率和透气性的变化。结果表明：PP熔喷布/P(VDF-TrFE)改性过滤层对PM_2.5的过滤效率较PP熔喷布提高了25%,在进风量为85 L/min时的过滤效率提升了27.5%;经过2次水洗、紫外线照射、蒸煮消毒等方式处理后的改性过滤层,其表面电荷具有多次弯折后可再生的特点,过滤效率维持在90%,有效提高了口罩的防护效率和使用寿命,压电材料在外力作用下可产生束缚电荷,改善了过滤层负载电荷的稳定性,从而提升了口罩防护的长效性和安全性。     

氧化镍/还原氧化石墨烯/碳布复合材料超级电容器的制备与电化学性能

利用水热合成法，在碳布上制备不同比例的镍基前驱体氢氧化镍[Ni(OH)₂]。通过管式炉高温煅烧，形成氧化镍/碳布复合材料；再浸渍氧化石墨烯溶液，经二次煅烧制备氧化镍(NiO)@还原氧化石墨烯(rGO)/碳布(C)复合材料。采用SEM、TEM对NiO@rGO/C复合材料进行形貌观察，通过XPS分析不同复合材料的结构和官能团，采用三电极体系测试样品的电化学性能，采用蓝电电池测试电极的循环性能。试验结果表明：NiO-1@rGO/C复合材料在1 mA/cm²电流密度下面积比电容可达548.9 mF/cm²,经10 000次充电/放电循环，电极的电容保持率为85.7%,表明负载了NiO和rGO的碳布复合材料具有优异的电化学性能和较好的循环寿命。