Новый воздушный фильтр улавливает широкий спектр загрязняющих веществ

[ad_1]

Новый воздушный фильтр улавливает широкий спектр загрязняющих веществ

Кредит: Технология разделения и очистки (2023). DOI: 10.1016/j.seppur.2023.123179

Воздушный фильтр, изготовленный из кукурузного белка вместо нефтепродуктов, может одновременно улавливать мелкие частицы, а также токсичные химические вещества, такие как формальдегид, чего не могут современные воздушные фильтры.

Исследование может привести к созданию более совершенных очистителей воздуха, особенно в регионах мира с очень плохим качеством воздуха. Инженеры Университета штата Вашингтон сообщают о конструкции и испытаниях материалов для этого фильтра на биологической основе в журнале. Технология разделения и очистки.

«Твердые частицы не так сложно фильтровать, но одновременно улавливать различные виды молекул химического газа, что более важно», — сказала Кэти Чжун, профессор Школы машиностроения и материаловедения WSU и соответствующий автор статьи. «Эти материалы для фильтрации воздуха на основе белка должны быть очень перспективными для улавливания нескольких видов загрязнителей воздуха».

Плохое качество воздуха является фактором возникновения таких заболеваний, как астма, болезни сердца и рак легких. Коммерческие очистители воздуха удаляют мельчайшие частицы сажи, дыма или выхлопных газов автомобилей, которые могут попасть непосредственно в легкие, но загрязненный воздух также часто содержит другие опасные газообразные молекулы, такие как окись углерода, формальдегид и другие летучие органические соединения.

Имея поры микронного размера, типичные высокоэффективные воздушные фильтры для твердых частиц, также известные как фильтры HEPA, могут улавливать мелкие частицы, но не способны улавливать молекулы газа. Чаще всего они изготавливаются из нефтепродуктов и стекла, что приводит к вторичному загрязнению при выбрасывании старых фильтров, сказал Чжун.

Исследователи WSU разработали более экологичный воздушный фильтр из волокон кукурузного протеина, способный одновременно улавливать 99,5 % мелких твердых частиц, аналогично коммерческим фильтрам HEPA, и 87 % формальдегида, что выше, чем у воздушных фильтров, специально разработанных для этих целей. виды ядовитых веществ.

Исследователи выбрали кукурузу для изучения из-за ее распространенности в качестве сельскохозяйственного продукта в США. Белок кукурузы также является гидрофобным, что означает, что белок отталкивает воду и может хорошо работать во влажной среде, например, в маске.

Аминокислоты в кукурузном белке известны как функциональные группы. Находясь на поверхности белка, эти функциональные группы действуют как несколько рук, захватывая токсичные химические молекулы. Исследователи продемонстрировали это, обнажив функциональную группу на поверхности белка, где он захватил формальдегид. Они предполагают, что дальнейшая перестройка белков может привести к появлению набора функциональных групп, напоминающих щупальца, которые могут захватывать различные химические вещества из воздуха.

«Судя по механизму, вполне разумно ожидать, что этот воздушный фильтр на белковой основе сможет улавливать больше видов токсичных химических молекул», — сказал Чжун.

Трехмерная структура, которую они разработали, также предлагает больше возможностей для простого метода производства, чем тонкие пленки белков, разработанные исследовательской группой ранее. Они использовали небольшое количество химического вещества, поливинилового спирта, чтобы склеить нановолокна вместе в легкий пенообразный материал.

«Эта работа открывает новый путь к созданию экологически безопасных и многофункциональных воздушных фильтров из богатой природной биомассы», — сказал Чжун. «Я считаю, что эта технология очень важна для здоровья людей и окружающей среды, и ее следует коммерциализировать».

Исследователи хотели бы провести больше испытаний, в том числе с использованием различных структур функциональных групп и других токсичных химических молекул. Помимо Чжун, работу проводили аспирант Шэннань Линь, Мин Луо, доцент Флаэрти в Школе машиностроения и материаловедения WSU и научный сотрудник с докторской степенью Сюевэй Фу.

Больше информации:
Shengnan Lin et al. Белковый аэрогель с отличительными свойствами фильтрации формальдегида и твердых частиц, загрязняющих веществ. Технология разделения и очистки (2023). DOI: 10.1016/j.seppur.2023.123179

Предоставлено Университетом штата Вашингтон.

Цитата: Новый воздушный фильтр улавливает широкий спектр загрязняющих веществ (2023 г., 23 февраля), получено 23 февраля 2023 г. с https://phys.org/news/2023-02-air-filter-captures-wide-variety.html.

Этот документ защищен авторским правом. За исключением любой честной сделки с целью частного изучения или исследования, никакая часть не может быть воспроизведена без письменного разрешения. Контент предоставляется только в ознакомительных целях.



[ad_2]

Source link

(Посещений всего:11 times, 1)

Вячеслав

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Next Post

Археологи считают, что раскопали дом детства Иисуса

Чт Фев 23 , 2023
[ad_1] Археологи раскопали доказательства в месте, которое, как считается, было историческим местом рождения Иисуса из Назарета. У исследователя Кена Дарка, профессора Университета Рединга, есть новая книга о более чем столетии археологических раскопок на территории Назаретского монастыря на севере современного Израиля. Монастырь сестер Назарета охватывает всю историю археологических раскопок в Назарете, […]

Вам может понравиться