J 2026

Low-temperature plasma-functionalised PHB/halloysite electrospun nanofibers: Enhanced interfacial and mechanical properties

ZAHEDI, Leila; Pedram GHOURCHI BEIGI; Mária KOVÁČOVÁ; Pavel SOUČEK; Mirko ČERNÁK et al.

Základní údaje

Originální název

Low-temperature plasma-functionalised PHB/halloysite electrospun nanofibers: Enhanced interfacial and mechanical properties

Autoři

ZAHEDI, Leila ORCID; Pedram GHOURCHI BEIGI ORCID; Mária KOVÁČOVÁ; Pavel SOUČEK; Mirko ČERNÁK a Dušan KOVÁČIK

Vydání

POLYMER, ELSEVIER SCI LTD, 2026, 0032-3861

Další údaje

Jazyk

angličtina

Typ výsledku

Článek v odborném periodiku

Obor

10305 Fluids and plasma physics

Stát vydavatele

Velká Británie a Severní Irsko

Utajení

není předmětem státního či obchodního tajemství

Odkazy

Impakt faktor

Impact factor: 4.500 v roce 2024

Označené pro přenos do RIV

Ano

Organizační jednotka

Přírodovědecká fakulta

EID Scopus

Klíčová slova anglicky

DCSBD; Plasma treatment; PHB; Halloysite nanotubes; Mechanical properties; Electrospinning

Štítky

Příznaky

Mezinárodní význam, Recenzováno
Změněno: 22. 1. 2026 14:07, Mgr. Marie Novosadová Šípková, DiS.

Anotace

V originále

This study introduces a novel strategy to overcome the limitations of electrospun Polyhydroxybutyrate (PHB) nanofiber mats, particularly their suboptimal mechanical properties. Plasma-powder functionalisation using Diffuse Coplanar Surface Barrier Discharge (DCSBD) for different treatment times (up to 8 min) and subsequently reinforcing it with Halloysite Nanotubes (HNTs) developed an electrospun nanofiber mat with enhanced structural and mechanical properties, demonstrating a potential candidate for advanced applications. Although reinforcing the PHB electrospun nanofibers with HNTs increased the average diameter to 1.89 μm, 2-min plasma functionalisation of PHB powder (2min-pPHB-HNTs) developed a significantly thinner nanofiber mat, resulting in a 48 % decline in the average nanofiber diameter. Scanning Transmission Electron Microscopy (STEM) analysis revealed a well-dispersed HNTs network within the PHB matrix, resulting in a fibrous structure with enhanced tensile strength (4.59 MPa). In comparison, 2min-pPHB-HNTs represented 6.17 MPa in tensile strength. Toughness of the HNTs-reinforced, 2-min plasma-treated mat is 1.23 MJ/m3 compared to 0.65 MJ/m3 for HNTs-reinforced, untreated PHB mat. Also, the samples were characterised with other analytical methods, e.g., SEM, porosity, ATR-FTIR, WCA/SFE, and XRD, to evaluate the efficiency of plasma-powder functionalisation and HNTs reinforcement on the structural and chemical properties of the electrospun PHB-HNTs nanofiber mat.

Návaznosti

LM2023039, projekt VaV
Název: Centrum výzkumu a vývoje plazmatu a nanotechnologických povrchových úprav
Investor: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR, R&D centre for plasma and nanotechnology surface modifications