《催化活性细菌纳米纤维素超滤膜。》

  • 来源专题:纳米科技
  • 编译者: 郭文姣
  • 发布时间:2018-03-12
  • 工业废水中大量剧毒的有机染料是废水处理过程中持续存在的难题。本文介绍了一种高效的废水处理技术,它是一种新型的以石墨烯氧化物(GO)和钯(钯)纳米颗粒为载体的纳米纤维素(BNC)膜。该Pd/GO/BNC膜在其生长过程中通过原位加入到BNC基质中,然后在钯纳米颗粒的原位形成过程中实现。Pd/GO/BNC膜在过滤过程中表现出高效的亚甲基橙(MO)降解(在广泛的MO浓度、pH值和多个循环的重复利用过程中达到99.3%)。在过滤过程中,Pd/GO/BNC膜同时可以有效地处理多种污染物(4-硝基苯酚、亚甲基蓝和罗丹明6G)。此外,Pd /去/ BNC膜演示了稳定通量(33.1 L m h 2−−1)下58 psi长持续时间。在这里展示的新颖和坚固的膜具有高度的可扩展性,并且对废水处理有很大的前景。

    ——文章发布于2018年3月8日

相关报告
  • 《纳米纤维膜可提供生物活性。》

    • 来源专题:纳米科技
    • 编译者:郭文姣
    • 发布时间:2018-03-21
    • 一种能够有效地消灭细菌和病毒的新型光能和可充电的纳米纤维材料,有一天可以被整合到个人防护装备中,以防止新出现的传染性疾病的爆发。这种材料的工作原理是,在光照条件下生产生物杀灭活性氧(ROS),即使在昏暗或黑暗的环境中也很活跃,不像之前的这种光抗菌剂需要光照射才能发挥作用。 新兴传染病(EIDs)是一个严重的全球健康问题。这些疾病包括严重急性呼吸系统综合症、禽流感和埃博拉病毒。例如,2014年在西非爆发的EVD疫情导致28,646名受感染的平民中近40%死亡,852名被诊断为医护人员的人中有超过50%的人死亡。 为防止开矿,医护人员应穿戴防护用品,如面罩、生物防护服和医用手套。虽然这些病毒可以将病原体传播到最低,但它们并不能完全消除感染的风险。像三氯生、nisaplin和含有银纳米粒子的溶液等生物化合物也可以被使用,但它们需要经常重复使用。 ROS杀死细菌并灭活病毒。 由加州大学戴维斯分校(University of California at Davis)领导的一个研究小组使用一种电纺丝技术制造了聚合物基纳米纤维膜。膜含有苯并酚和多酚,广泛应用于生物化学和有机合成的光敏剂。这些化合物在有氧气的情况下在阳光下快速生成活性氧,这要归功于一种光反应,它涉及到纳米膜的氢提取和随后的氧化。 “一旦病原体被阻断,并与纳米纤维的表面接触,光活性生物cides会产生各种ROS,包括羟基自由基、超氧化物和过氧化氢,”团队成员Yang Si解释道。“这些活性氧通过破坏DNA、RNA、蛋白质和脂类来杀死细菌和灭活病毒。” 可充电,即使在昏暗或黑暗的环境下也可以工作。 他说:“我们使用的光活性材料可以在光照射下储存生物杀灭活性,这要归功于它们的可充电功能,即使在昏暗或黑暗的环境下也能轻易释放活性氧。”“相比之下,以前的光抗菌材料只能在有光照射的情况下工作,其中许多甚至需要高强度的紫外线。” 当与它们接触时,膜能迅速有效地杀死致病菌和病毒。“例如,超过99%的细菌(如大肠杆菌和L. innocua)在不到两小时的时间内被杀死,超过99%的病毒(如T7噬菌体)在不到30分钟的时间内,要么暴露在光照下,要么在黑暗条件下,”Si告诉nanotechweb.org。“相比之下,以前的这种膜需要10到20个小时的接触细菌或病毒。” 向商业化? 研究人员已经证明,这些膜可以作为许多常规使用的PPE的生物杀伤层,例如3M的N100防毒口罩和杜邦的Tyvek防护服。在呼吸器的应用中,他们可以滤除和杀死大肠杆菌,例如,在气溶胶的形式。“它们也可能被用作面罩和医用手套的保护层,以抵御气溶胶或液体形式的病原体,”Si补充道。 该小组报告其在科学领域的工作进展:10.1126/sciadv。aar5931说,现在正忙于开发含有纳米纤维材料的PPE。“我们将尝试大量生产这些材料,并与工业合作伙伴合作,将它们整合到现有的非织造生产线中,这将使我们能够将这项技术商业化。” ——文章发布于2018年3月19日
  • 《从纳米纤维素到金:机械等离子体细菌纤维素-金属纳米颗粒复合材料的自组装》

    • 来源专题:纳米科技
    • 编译者:郭文姣
    • 发布时间:2020-08-12
    • 当纳米纤维素与各种类型的金属纳米颗粒结合时,材料就会形成许多新的和令人兴奋的性质。它们可以抗菌,在压力下改变颜色,或者将光转化为热。 林雪平大学物理、化学和生物学系生物物理和生物工程系副教授Daniel Aili说:“简单地说,我们从纳米纤维素中提取黄金。” 这个由Daniel Aili领导的研究小组使用了一种由细菌产生的生物合成纳米纤维素,这种纤维素最初是为伤口护理而开发的。随后,科学家们用金属纳米颗粒(主要是银和金)装饰了纤维素。这些粒子的大小不超过十亿分之一米,首先经过剪裁,赋予它们所需的特性,然后再与纳米纤维素结合。 纳米纤维素由细纤维线组成,其直径大约是人类头发直径的千分之一。这些线充当了金属颗粒的三维支架。当这些微粒附着在纤维素上时,一种由微粒和纤维素组成的网络就形成了,”丹尼尔·艾利解释道。 研究人员可以高精度地确定将有多少粒子附着,以及它们的身份。它们还可以混合不同形状的金属颗粒——球形、椭圆形和三角形。 在发表在《高级功能材料》上的一篇科学文章的第一部分中,该小组描述了这一过程并解释了它的工作原理。第二部分着重于几个应用领域。 一种令人兴奋的现象是,当施加压力时,材料的性质发生变化。当粒子相互靠近并相互作用时,就会产生光学现象,而材料的颜色也会发生变化。随着压力的增加,这种材料最终会变成黄金。 “当我们用镊子夹起这种材料时,我们发现它的颜色发生了变化,一开始我们也不明白原因,”丹尼尔·艾莉说。 科学家们将这种现象命名为“机械等离子体效应”,结果证明它非常有用。一个密切相关的应用是传感器,因为可以用肉眼读取传感器。例如:如果一种蛋白质粘在材料上,在压力下它不再改变颜色。如果该蛋白是一种特殊疾病的标记,则不能改变颜色可用于诊断。如果物质改变颜色,标记蛋白就不存在。 另一种有趣的现象是,这种材料可以吸收光谱更宽的可见光并产生热量。这一特性既可用于能源应用,也可用于医学。 “我们的方法使得制造纳米纤维素和金属纳米颗粒复合材料成为可能,这是一种柔软的生物相容性材料,可用于光学、催化、电气和生物医学应用。”由于这种材料是自我组装的,我们可以生产出具有全新定义的性能的复杂材料。”Daniel Aili总结道。