Superhydrophobic micro-nanofibers from PHBV-SiO2 biopolymer composites produced by electrospinning
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Electrospinning is a relatively simple technique for producing continuous fibers of various sizes and morphologies. In this study, an intrinsically hydrophilic poly(3-hydroxybutarate- co -3-hydroxyvalerate) (PHBV) biopolymer strain was electrospun from a solution under optimal processing conditions to produce bilayers of beadless micro-fibers and beaded nano-fibers. The fibrous mats produced from the pure PHBV solution exhibited hydrophilicity with complete wetting. Incorporation of polydimethylsiloxane (PDMS) treated silica into the electrospinning solutions resulted in a non-wetting state with increased fiber roughness and enhanced porosity; however, the fiber mats displayed high water droplet-adhesion. The SiO 2 –incorporated fibrous mats were then treated with stearic acid at an activation temperature of 80 °C. This treatment caused fiber surface plasticization, creating a tertiary hierarchical roughness owing to the interaction of PHBV chains with the polar carboxyl groups of the stearic acid. Scanning electron microscopy was used to assess the influence of the electrospinning process parameters and the incorporation of nanoparticles on surface morphology of the fibers; energy dispersive X-ray spectroscopy confirmed the presence of SiO 2 nanoparticles. Fourier transform infrared spectroscopy was performed to study the incorporation of SiO 2 and the interaction of stearic acid with PHBV at various concentrations. The chemical interaction between stearic acid and PHBV was confirmed, while SiO 2 nanoparticles were successfully incorporated into the PHBV fibers at concentrations up to 4.5% by weight. The incorporation of nanoparticles and plasticization altered the thermal properties of PHBV and a decrease in crystalline fraction was observed. The stearic acid modified bilayers produced from the micro-nano-fibrous composites showed very low water droplet sticking, a roll off angle of approximately 4° and a high static contact angle of approximately 155° were achieved. Graphical Abstract
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,002 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,018 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; les deux têtes enseignantes s’accordent sur ce qui est montré ici.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».