Der [email protected]@PDMS-Verbundschwamm mit anpassbarer Form erzielt eine hocheffiziente Filtration von PM-Schadstoffen unter Bedingungen mit hoher Temperatur und hoher Luftfeuchtigkeit.Bildnachweis: Yukui Gou, Universität FuzhouNeues Luftfilterdesign verspricht großes Potenzial für Anwendungen in Automobilen und Industrie.Ein Forscherteam hat einen Hochleistungs-Kompositschwamm entwickelt, der Partikel in Umgebungen mit hoher Temperatur und hoher Luftfeuchtigkeit effektiv filtert.Der Schwamm mit hervorragenden mechanischen Eigenschaften besteht aus umweltfreundlichen Materialien.Dieser Filter hat ein großes Potenzial zur Bekämpfung der Luftverschmutzung in Automobilen und in der Industrie.Die Arbeit eines Teams chinesischer Forscher der Fuzhou University wird heute (3. Oktober 2022) in der Zeitschrift Particuology veröffentlicht.Feinstaub aus Autoabgasen und Industrieschornsteinen stellt eine erhebliche Gefahr für Mensch und Umwelt dar.Probleme im Zusammenhang mit Gasverschmutzung gibt es in Ländern auf der ganzen Welt.Die Feinstaubbelastung ist für den Menschen besonders gefährlich, da sie das zentrale Nervensystem und die Atemwege beeinträchtigen kann.Forscher haben daran gearbeitet, bessere Luftfilter zu bauen, um das Problem der Luftverschmutzung zu lösen und die Qualität der Umwelt zu verbessern.Bisher haben sich die in der Entwicklung befindlichen Luftfilter jedoch in rauen Umgebungen, in denen hohe Temperaturen, hohe Luftfeuchtigkeit oder die Notwendigkeit langer Filtrationszeiten zusätzliche Herausforderungen mit sich bringen, nicht gut bewährt.Um einen besseren Luftfilter zu bauen, entwarf das Wissenschaftlerteam ein dreidimensionales Partikelerfassungsgerät.Sie verwendeten eine einfache Opferschablonenmethode, um einen Schwamm aus Polydimethylsiloxan (PDMS) herzustellen.Als nächstes brachten sie mit einer In-situ-Beladungsmethode eine Polydopamin (PDA)-Beschichtung auf das Schwammskelett auf.Dann wurde eine große Anzahl von ZIF-8-Partikeln auf der PDA-Beschichtung gezüchtet.ZIF-8 ist ein metallorganisches Gerüst, eine Klasse poröser Materialien, die in ihrer strukturellen und chemischen Einstellbarkeit vielseitig sind.Metallorganische Gerüste weisen ein gutes Potenzial für Anwendungen in den Bereichen Gasadsorption und Luftfiltration auf.Die zahlreichen Poren im Kompositschwamm sorgen für einen guten Luftstrom und die ZIF-8-Partikel verbessern die Filterleistung des Schwamms.Feinstaub aus Autoabgasen und Industrieschornsteinen erfordert, dass Filter eine hohe Temperatur- und Feuchtigkeitsbeständigkeit sowie gute mechanische Eigenschaften aufweisen.Bildnachweis: TartilaDas Team testete seinen Schwamm unter Bedingungen mit hoher Temperatur (250 Grad Celsius / 482 Grad Fahrenheit) und hoher Luftfeuchtigkeit (90 Prozent relative Luftfeuchtigkeit), die eine industrielle Hochtemperaturumgebung simulierten.Die Ergebnisse bei den hohen Temperaturen und Feuchtigkeit zeigen das starke Potenzial des Kompositschwamms für Anwendungen in der Industrie.Weiteres Testen des Verbundschwamms duplizierte die Bedingungen, die für die Verwendung beim Filtern von Autoabgasen erforderlich sind.Da der Schwamm leicht formbar ist und eine strukturelle Stabilität aufweist, kann er je nach Bedarf problemlos in verschiedenen Szenarien verwendet werden.Also bereiteten die Forscher den Kompositschwamm so vor, dass er an der Mündung des Auspuffrohrs passte.In den Autoabgastests, die die Abgase von Autos während des normalen Betriebs simulierten, erreichte der Verbundschwamm eine Effizienz von über 99 Prozent bei der Entfernung von Feinstaub.Selbst nach 65 Stunden Filtration erzielte der Verbundschwamm immer noch eine hervorragende Leistung.„Diese Studie liefert eine neue Idee für die Entwicklung von hocheffizienten 3D-Luftfiltern, die sich an raue Umgebungen anpassen können“, sagte Yuekun Lai, Professor an der Fuzhou University.Da der Kompositschwamm eine gute strukturelle Stabilität aufweist und sich auch leicht formen lässt, eignet er sich für den Einsatz in Anwendungen, die von Autoabgasen über Industrieschornsteine ​​bis hin zu Küchenventilatoren reichen.„Im nächsten Schritt wird unser Forschungsteam Gasfilter untersuchen, die sich an höhere Temperaturen anpassen können, sowie Möglichkeiten zur Behandlung bestimmter Komponenten von Luftschadstoffen, nicht nur zur Feinstaubfiltration“, sagte Lai.Auf diese Weise könnten die Forscher die Anwendungsszenarien von Gasfiltern erweitern und auch das Potenzial für praktische Anwendungen verbessern.„Unser oberstes Ziel ist es, einen Gasfilter zu schaffen, der in einer Vielzahl von Umgebungen eingesetzt werden kann, und ein hocheffizientes Filtermaterial mit einer Vielzahl von Funktionen“, sagte Lai.Referenz: „Rational entworfener [E-Mail-geschützter]@PDMS-Verbundschwamm für eine effiziente und nachhaltige Feinstaubfilterung unter rauen Umgebungsbedingungen“, 3. Oktober 2022, Particuology.DOI: 10.1016/j.partic.2022.09.001Zum Forschungsteam gehören Yukui Gou, Yuanye Hao, Weilong Cai, Jianying Huang und Yuekun Lai vom College of Chemical Engineering der Fuzhou University.Cai, Huang und Lai arbeiten auch im Qingyuan Innovation Laboratory.Die Forschung wird von der National Natural Science Foundation of China, den Natural Science Funds for Distinguished Young Scholar of Fujian Province und der Natural Science Foundation of Fujian Province finanziert.Die E-Mail-Adresse ist optional.Falls angegeben, wird Ihre E-Mail nicht veröffentlicht oder geteilt.Meinen Namen, meine E-Mail-Adresse und meine Website in diesem Browser speichern, bis ich das nächste Mal kommentiere.SciTechDaily: Heimat der besten Wissenschafts- und Technologienachrichten seit 1998. Bleiben Sie per E-Mail oder über soziale Medien über die neuesten Scitech-Nachrichten auf dem Laufenden.> Abonnieren Sie kostenlos E-Mail-DigestWissenschaftler von Scripps Research und Calibr arbeiteten zusammen, um mögliche therapeutische Behandlungen für Stoffwechselerkrankungen zu entdecken.„Stoffwechsel“ beschreibt die chemischen Veränderungen des Körpers, die die notwendigen Inhaltsstoffe erzeugen…Copyright © 1998 - 2022 SciTechDaily.Alle Rechte vorbehalten.