基于立构复合晶的可反复利用抗菌性纳米纤维膜用于去除重金属离子

恒久以来，水体中的有毒重金属和细菌熏染一向困扰着人类，严峻威胁着情况宁静和人体康健。思量到情况和宁静方面的挑衅，包装行业和生产商正在积极用生物降解聚合物代替石化聚合物。聚乳酸(PLA)是一种绿色可替换的生物质料，是一种可降解的聚酯，由细菌发酵淀粉等可再生质料生产而成，在产业应用大概多医疗应用中都具有庞大的潜力。聚乳酸具有精良的生物降解性、生物相容性和可加工性，然而，聚乳酸自己具有脆性大、热型变温度低、热稳健性较差的不敷，这些短板，使得聚乳酸基质料无法顺应多方面的必要。聚乳酸的立构复合晶 (Stereocomplex crystalline, SC)，为聚乳酸左旋与右旋对映体分子链之间因为氢键作用形成的特别晶体，立构复合晶具有更好的热稳健性与机器性能。

克日，四川大学郭刚传授等人以低分子量的叔丁基支链聚合物为质料，将PDLA段接枝到支链的羟基上，合成了HT-PDLA，并在此历程中保存了氨基。将支化的HT-PDLA与线性PLLA共混，通过静电纺丝的要领得到纺丝后的纳米纤维。在静电纺丝历程中，聚乳酸链是由电场定向的在100℃加热1小时得到SC纳米纤维。在较短的加热时间内，加热后的纤维与原纺纤维相比，力学性能和耐热性有显着的进步。别的，在纳米纤维中引入了一种以单宁酸(TA)和六亚甲基二胺(HA)为质料合成的绿色吸附剂HTA，使膜具有更富厚的功效。

因为纳米纤维外貌具有富厚的反响官能团，孔径小，外貌积体积比大，含HTA膜在吸附重金属离子和按捺细菌生长方面体现出优秀的性能。该双功效膜可重复利用4次，具有精良的去Cr(Ⅵ)本领和抗菌成效。别的，在吸附历程中，Cr(Ⅵ)被吸赞同转化为低毒性Cr(Ⅲ)。在纳米纤维外貌捕捉大肠杆菌和金黄色葡萄球菌，并将其破裂。在本研究中，作者重点研究了一种新型环保型双功效SC基PLA纳米纤维，可以同时用于吸附重金属和细菌。别的，这种高性能的生物高分子质料有望用于食品包装、污水处置惩罚、细菌过滤、生物医药等范畴。相干研究结果以“Stereocomplex Crystallites-based Eco-friendly NanofiberMembranes for Removal of Cr (#) and Antibacterial Effect”为标题颁发于期刊《ACS Sustainable Chem. Eng.》上。

图1 表现电纺制备SC基PLA纳米纤维垫捕捉细菌，并将纳米纤维外貌Cr(Ⅵ)转化为Cr(Ⅲ)。

图2 载HTA纳米纤维对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的按捺作用。

图3 可重用性抗菌纳米纤维的去除水中的Cr(Ⅵ)。

论文链接：http://doi.org/10.1021/acssuschemeng.9b02828

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