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在口罩需求不断提升的当下，研究人员开展了含蒌叶提取物（PLE）的聚偏氟乙烯（PVDF）/ 聚丙烯腈（PAN）纳米纤维膜用于医用口罩的研究。结果显示该膜有良好理化特性、抗菌性和空气过滤性能，有望推动高性能医用口罩发展。
在现代社会，人们对口罩的防护性能要求日益严苛。普通口罩在应对挥发性有机污染物（VOCs）、悬浮颗粒物（PM）等环境危害时，显得力不从心。这些污染物不仅会引发哮喘、贫血等健康问题，还可能影响神经系统。而且，传统口罩在抗菌、自清洁等方面也存在不足。在此背景下，开展新型口罩材料的研究迫在眉睫。
来自国外的研究人员进行了一项关于含蒌叶提取物（PLE）的聚偏氟乙烯（PVDF）/ 聚丙烯腈（PAN）纳米纤维膜用于医用口罩的研究。该研究成果发表在《Advanced Membranes》上。研究表明，这种新型纳米纤维膜在多个方面表现出色，有望为医用口罩的发展带来新的突破。
研究人员主要采用了以下关键技术方法：一是电纺技术（electrospinning），通过此技术制备纳米纤维膜；二是扫描电子显微镜（SEM）分析，用于观察纳米纤维的微观结构；三是傅里叶变换红外光谱（FTIR）分析，以确定纳米纤维表面的化学组成；四是进行抗菌活性测试和空气过滤性能测试，评估膜的实际应用效果。
1. 纳米纤维膜的形态
通过电纺技术制备的 PVDF/PAN/PLE 纳米纤维膜呈现出均匀的形态。光学照片显示，添加 PLE 后，纳米纤维颜色变深且更加致密。SEM 分析表明，不同配方的纳米纤维膜具有不同的结构和直径，如 STD1 和 STD2 的表面更光滑，而 STD3 和 STD4 则有明显变化，这表明 PLE 成功融入了纳米纤维形成的基质中。
2. 机械性能
对不同样品的 UTS（拉伸强度）、弹性和杨氏模量进行评估后发现，随着 PLE 添加量的增加，纳米纤维膜的拉伸强度、断裂伸长率和杨氏模量均呈现上升趋势。这表明 PLE 的加入显著改善了纳米纤维膜的机械性能，使其更能满足医用口罩的实际使用需求。
3. 润湿性和耐水性
接触角分析显示，该纳米纤维膜具有疏水性，且添加 PLE 后，初始接触角增大，疏水性增强。在耐水测试中，高浓度 PLE 配方的纳米纤维膜在水中浸泡 24 小时后仍能保持完整性，展现出良好的耐水性能。
4. FTIR 分析
FTIR 分析表明，PVDF/PAN/PLE 纳米纤维膜表面存在多种化学基团，如 - OH、C-H、C=O、N-H 等，这证实了 PLE 中的黄酮类、皂苷类、单宁类、精油类、生物碱类和儿茶素类等化合物成功融入纳米纤维膜中。同时，还发现 PVDF 在膜中呈现 α、β 和 γ 相的混合状态。
5. 分子量分析
研究发现，随着 PLE 的加入，样品的固有粘度和分子量均降低，这是由于 PVDF/PAN 与 PLE 聚合物链之间的氢键相互作用导致的，且该结果与 FTIR 和机械性能分析结果一致。
6. 抗菌活性
抗菌测试表明，PVDF/PAN 本身无抗菌活性，而添加 PLE 的纳米纤维膜则表现出明显的抗菌活性。其中，STD4 对金黄色葡萄球菌（S. aureus）和铜绿假单胞菌（P. aeruginosa）的抑菌圈直径分别达到 19.65 ± 0.07mm 和 7.19 ± 0.08mm，展现出较强的抗菌能力。
7. 空气过滤测试性能
空气过滤测试显示，STD4 纳米纤维膜对不同粒径的气溶胶颗粒具有较高的过滤效率，最高可达 99.11%，且压力降相对较低，为 80.28Pa，品质因子达到 0.1428 Pa?1，过滤性能优于 PVDF/PAN 膜和传统口罩。
研究结论和讨论部分指出，该研究成功制备了基于蒌叶提取物的复合电纺纳米纤维膜。该膜具有无珠状的表面形态、优异的机械性能、良好的疏水性和耐水性、显著的抗菌活性以及高效的空气过滤性能。这些特性使得该纳米纤维膜在空气过滤应用中，尤其是在高性能、多功能医用口罩的开发方面具有巨大的潜力。通过将其作为标准口罩的主要过滤组件，有望制造出更有效的面部防护用品，为人们的健康提供更可靠的保障，对推动医用口罩领域的发展具有重要意义。
