易于 聚合物技术进展 1098 - 2329 0730 - 6679 后维 10.1155 / 2020/4090747 4090747 研究文章 电纺PVP(聚乙烯吡咯烷酮)纳米纤维的分析与优化 https://orcid.org/0000-0001-8847-3889. 乌特卡什 1 Hegab 该镇实行 2 塔里克 穆罕默德 1 赛义德 Nabeel Ahmed. 1 Rizvi. Ghaus 1 波普·伊利耶夫 Remon公司 1 Munoz-Bonilla 亚历山德拉 1 安大略理工大学 2000年Simcoe Street North 大泽 安大略 加拿大 L1G0C5 ontariotechu.ca 2 机械设计与生产工程部 开罗大学 吉萨12613 埃及 cu.edu.eg 2020 4 5 2020 2020 10. 12. 2019 26. 03. 2020 03. 04. 2020 4 5 2020 2020 版权所有©2020 Utkarsh等人。 这是在Creative Commons归因许可下分发的开放式访问文章,其允许在任何介质中不受限制地使用,分发和再现,只要正确引用了原始工作。

在该研究中,使用静电纺丝技术制造聚乙烯吡咯烷酮(PVP)的聚合物纳米纤维。优化电压,聚合物浓度,收集鼓的转速,收集距离和流量的静电纺丝工艺参数,以获得吸声应用的最小纤维直径。通过分析方差(ANOVA)和Taguchi的阵列设计,研究了这些参数对作为输出响应的纤维直径的影响。此外,使用响应面方法(RSM)产生数学模型来模拟静电纺丝过程。观察到高电压和聚合物浓度为95%和99%的置信水平最显着的参数。观察到83.4%的平均模型精度为静电纺丝的预测模型被认为是可接受的,因为它由273个运行中的27分的完整实验试验组成。实验研究提供了开放文学的有希望的尝试,以便在生产PVP纳米纤维时仔细理解各种静电纺丝参数的效果。

加拿大自然科学和工程研究委员会
1.介绍

静电纺丝是一种成熟而直接的方法,可以从聚合物、陶瓷和金属等不同材料中制造纳米纤维。该过程是在高电场的存在下进行的,导致聚合物溶液的拉伸,产生微/纳米级的纤维[ 1 2].利用这种技术生产的静电纺丝纳米纤维具有高比表面积、柔韧性、高孔隙率和较好的长径比等优异的性能,适用于各种工业应用。这些应用包括组织工程、过滤、医疗和个人护理、传感器、声音吸收、能量收集和存储[ 3. 4].

静电纺丝过程的工作原理是在聚合物溶液中施加电荷,溶液射流在高电场中拉伸产生纳米纤维。因此,当聚合物溶液从连接到高压直流电源的针头流出时,它会伸长并拉长成一个圆锥形,这就是众所周知的泰勒锥。随着电场的增大,此时的锥形液滴越过表面张力,带电聚合物射流在产生的静电力作用下以纤维的形式挤出。由于电荷相反,被拉伸的细纤维向集电极端移动得更快,并以纤维网的形式积聚在集电极上[ 5- - - - - - 7].

纳米纤维形态依赖于静电纺丝过程中涉及的几个参数。参数分为三种不同类别,如下:(a)溶液参数(浓度,粘度,表面张力,分子量和溶剂型),(b)加工参数(电压,溶液流量,针收距,针尖端设计,收集器几何和速度),和(c)环境参数(温度和湿度)。因此,通过优化和建模静电纺丝参数来实现纤维的所需形态[ 8 9].许多学者在不同的研究中研究了这些参数对纤维几何形状的影响。

聚合物溶液的粘度可以通过改变浓度来调节,它是影响纤维形态和直径值的最重要因素。Tao和Shivkumar[ 10.]使用聚乙烯醇(PVA)并研究了浓度(7-33)的影响 对纤维形态的影响。他们观察到,对于浓度较低的7-16 获得了质量百分比、喷涂图案和珠子。在浓度为22%时,得到了均匀光滑的纳米纤维 当浓度高于24%时,得到了带状结构 重量百分比。Deitzel等人[ 11.[研究了聚环氧乙烷(PEO)浓度(范围:4wt%至10wt%)对纤维直径的影响,并观察到纤维直径随着浓度的增加而增加。Koski等人。[ 12.和Boland等[ 13.]使用PVA和聚乙醇酸观察到相同的现象。因此,聚合物浓度在控制纤维直径和微珠形成的纤维制造中起着重要作用[ 14.].Reneker和Chun [ 15.]得出浓度对PEO电纺纳米纤维直径的依赖关系,并研究了直径随电压的变化不大。Zhang等[ 16.]观察到PVA纳米纤维的纤维直径随高压的增加而增大。Yuan等几位研究人员[ 17.和Katti等人[ 18.提出,由于静电斥力的增加,较高的电压有助于形成较小的纤维。因此,可以观察到纤维直径依赖于电压,但与聚合物浓度相比影响并不显著。流量也是影响射流速度和纤维直径的重要因素。Dersch等[ 19.观察到聚砜(PSF)的纤维直径随流速的增加而增大。一般情况下,较低的流速是首选,以避免串珠纤维,因为溶液有足够的时间以较高的拉伸力在喷射上干燥。Yuan等[ 17.]考察了聚砜纤维的形态随流速变化的变化,观察到流速越低,纤维直径越小。集电极屏幕和针之间的距离调节电场强度,电场强度反过来控制光纤的形态。距离越远,越容易脱离溶剂干燥,纤维相互粘附形成较大直径的纤维,而距离越远,形成纤维需要较高的电压[ 20.].溶剂干燥现象是一个重要的方面,因为它改变了纤维的几何形状,所以需要优化距离。Yuan等[ 17.]在更远的距离上观察到的直径值较低。工艺参数对纤维直径有影响,但显著性程度与溶液浓度不同[ 21.].各种参数对纤维性能的影响总结在表中 1

静电纺丝因素对纤维形态的影响。

控制参数 对纤维形态的影响
高压 (i)由于聚合物溶液的拉伸程度增大,纤维直径值随供电电压的增加而减小[ 17.].(ii)较高的电压会增加蒸发速率,使溶剂干燥得更快[ 28. 29.].(iii)较低的电压值导致聚合物射流飞行时间缩短,增加了获得更光滑纤维的可能性[ 30.].

浓度 (i)纤维直径值随聚合物溶液浓度的增加而增大。(ii)浓度较低时,纳米纤维毡上开始出现珠状缺陷。(iii)浓度较低时,电喷涂的可能性也会增加[ 8 12.].

转速 (i)固定转子比旋转收集器的平均纤维直径值高。(ii)纤维直径随旋转集电极RPM的增加而减小,但与其他参数相比减小不显著[ 31.].

收集距离 (i)增加距离会增加飞行时间,导致纤维被拉伸和进一步拉长[ 30.].(ii)随着针与收集器之间的距离增加,珠子开始出现。(iii)由于聚合物射流没有足够的时间凝固,在较低的距离也会形成珠状[ 32. 33.].(iv)获得光滑纤维所需的最佳距离[ 17.].

流速 (i) 聚合物溶液流速越低,纤维直径越小,因为它提供了更多的拉伸时间[ 17.].(ii)较高的流速值,用珠子产生较厚的纤维,因为纤维的干燥时间减少了[ 33.].

制造纤维的静电纺丝过程是一种复杂的方法,其中不同的参数影响纤维形态和直径。这些参数和各自的纤维几何形状之间的相关性尚不待研究,以获得没有珠子的所需的小光滑/细纳米纤维。研究人员已经制定了几种努力来模拟该过程,但这些研究仅包括有限数量的变量。reneker等。[ 22.]研究了导致聚合物喷射不稳定的因素,并建立了一个模型来分析这一现象。Karatay和Dogan [ 23.通过建立一个数学模型,他们利用二次电场在一个特定尺寸的小点上沉积电纺纤维,研究了聚合物射流的振荡不稳定性。在一些模型中研究了电导率对纤维形态的影响,其中几种类型的盐被添加到聚合物溶液中,并分析了纺丝纤维的特性[ 24.].有模型可以解释电场对喷射变薄和不同聚合物解决方案的影响[ 25.].

聚乙烯吡咯烷酮(PVP)是一种合成,水溶性和生物相容性的聚合物,具有低毒性和更好的粘合性和具有各种有机溶剂的溶解度。它已广泛用于电子,化妆品,涂料,生物学材料和制药行业。首先使用纯PVP及其聚酰胺共混物用于静电纺丝,在2001年制造纤维。由于其旋转性和纤维提取,它已广泛用于使用静电纺丝过程从不同材料制造纤维。几种金属氧化物填料如氧化钛(TiO2),氧化锌(ZnO)和锡(IV)氧化物(SnO2)与PVP混合,用静电纺丝法制备纳米纤维。此外,导电聚合物、生物聚合物和其他有机/无机化合物作为PVP聚合物基体的填充剂,直接与PVP溶液混合,得到PVP基静电纺丝纤维。对各种溶剂如乙醇、水、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、二氯甲烷(DCM)和甲醇的研究已经报道,以调查通过静电纺丝工艺制备PVP纳米纤维的潜力及其形态变化[ 26. 27.].

根据文献,很少有发表的研究,探讨了静电纺丝工艺参数(三个以上)对纤维形态的影响。此外,利用统计工具可以对复杂的静电纺丝过程进行优化和建模,以获得所需的应用纤维。统计模型已被用于少数研究调查优化过程,其中Albetran等人[ 34.]找到了针尖浓度、流速、针-集电极距离和施加电压的最佳值,以最小化TiO的直径2/ PVP纳米纤维。Yördem等对聚丙烯腈(PAN)纳米纤维的集电极距离、外加电压和浓度进行了优化[ 21.用RSM)。对家蚕丝也进行了研究,得到了浓度和电压的最佳组合[ 35.].上述探索性文献表明,纤维的直径和形态取决于若干静电纺丝参数。但这些参数与纤维结构之间的关系仍需进一步研究。目前还没有广泛的研究报告对多个参数的影响进行了深入的研究。

目前的研究涉及到静电纺丝过程的参数评估,以最小化PVP纳米/微纤维的直径,用于吸声应用。以往关于吸声的研究表明,纤维基膜的吸声系数值随纤维直径的减小而增大[ 36. 37.].采用Taguchi正交阵列(OA)设计、方差分析(ANOVA)和响应面法(RSM)对VP纳米纤维的静电纺丝参数进行建模和优化,实现了实验设计的概念。本文研究的静电纺丝控制参数包括电压、浓度、集电极转速、针距和流速。利用Taguchi的实验设计评估了最小纤维直径及其变化,并进一步利用RSM建立了实验运行的经验模型。因此,本研究结果可以清晰地分析和理解静电纺丝工艺参数对聚乙烯吡咯烷酮合成纤维直径的影响。

2.实验装置和方法 2.1。材料

以美国Sigma-Aldrich公司的平均分子量为1,300,000 g/mol(即100%纯度)的聚合物聚乙烯吡咯烷酮(PVP)和加拿大ACP公司分子量为46.07 g/mol(95%纯度)的溶剂乙醇为实验材料。

2.2.电纺的PVP的

将PVP粉末在8、10和12 wt%的乙醇中混合,室温磁搅拌24小时,制备PVP聚合物溶液。数字 1显示了具有以下组件的实验室级静电纺线设置:注射器泵(新时代公司,USA),高压电源(Gamma高电压研究Inc.,USA),具有变速控制的旋转圆柱电极,以及带有前向和后向动作的针座。首先将5mL注射器填充有溶解在溶剂中的聚合物,并且组装针与电压电源的正端连接。聚合物溶液的流速可以通过从电源调节电压来改变。当挤出针时的溶液在施加电势的作用下形成泰勒锥,并以纤维的形式沉积在接地的旋转收集器上。完整的装配容纳在丙烯酸盒中,以安全地从高压和溶液蒸气中进行安全。

实验室电纺的组装。

2.3。实验设计

五个静电纺丝参数的选取值如表所示 2.每个参数都分配了三级变体。Taguchi的方法,简单且坚固,用于本研究进行实验设计和优化。该设计由27行和13列(MAX)组成,具有三级变化[ 38.].应用Taguchi质量损失函数设计方法,研究了平均输出性能及其变化规律。表格 3.显示实验的设计,其中列指示工艺参数,行指示相应的指定值。

静电纺丝控制因子和水平。

象征 1级 2级 3级
控制因素
 High voltage (kV) 一个 10. 13. 15.
浓度(wt %) B 8 10. 12.
 Rotational speed (RPM) C 500 1000 1500
 收集距离(厘米) D 10. 13. 15.
 流速(毫升/小时) E 0.6 0.8 1

利用L27正交阵列PVP纳米纤维纤维直径分析实验计划。

运行编号。 一个 B C D E 纤维直径( μm)(平均值)
L27OA 1 10. 8 500 10. 0.6 0.662 ± 0.139
2 10. 8 1000 13. 0.8 0.933 ± 0.147
3. 10. 8 1500 15. 1.0 0.744 ± 0.131
4 10. 10. 500 13. 1.0 1.253 ± 0.191
5 10. 10. 1000 15. 0.6 1.243 ± 0.227
6 10. 10. 1500 10. 0.8 1.527 ± 0.358
7 10. 12. 500 15. 0.8 1.865 ± 0.330
8 10. 12. 1000 10. 1.0 2.540 ± 0.348
9 10. 12. 1500 13. 0.6 1.507 ± 0.579
10. 13. 8 500 10. 0.6 0.605 ± 0.102
11. 13. 8 1000 13. 0.8 0.819 ± 0.115
12. 13. 8 1500 15. 1.0 0.570 ± 0.392
13. 13. 10. 500 13. 1.0 1.091 ± 0.607
14. 13. 10. 1000 15. 0.6 1.048 ± 0.399
15. 13. 10. 1500 10. 0.8 0.879 ± 0.611
16. 13. 12. 500 15. 0.8 2.075 ± 0.380
17. 13. 12. 1000 10. 1.0 1.299 ± 0.754
18. 13. 12. 1500 13. 0.6 1.120 ± 0.672
19. 15. 8 500 10. 0.6 0.536 ± 0.149
20. 15. 8 1000 13. 0.8 0.598 ± 0.105
21. 15. 8 1500 15. 1.0 0.921 ± 0.207
22. 15. 10. 500 13. 1.0 0.668 ± 0.431
23. 15. 10. 1000 15. 0.6 1.074 ± 0.157
24. 15. 10. 1500 10. 0.8 0.926 ± 0.335
25. 15. 12. 500 15. 0.8 1.465 ± 0.470
26. 15. 12. 1000 10. 1.0 1.486 ± 0.660
27. 15. 12. 1500 13. 0.6 1.559 ± 0.540
3.结果和讨论

每一次试验所得纤维直径的平均值和标准差在表中最右边一栏中给出 3..报告的纤维直径是纳米纤维毡上不同位置的至少20个纤维直径测量值的平均值(图) 2(一个) 2(b)).从实验结果中观察到纳米纤维的直径值,这提供了一个优势,表现出高的表面积与体积比,这对纳米纤维基膜的吸声特性非常有利。

PVP8纳米纤维在(a)5000x(比例:5)下的SEM图像  μm)和(b)50000x(比例:0.5  μM)用于计算纤维直径。

纤维直径测量结果表明,实验运行编号为12、19和20时,即在较低浓度和较高电压值下,纤维直径值最小。在第19次试验中观察到最小的纤维直径值,其直径值为536 聚合物浓度为8时的纳米 wt%,施加电压为15 千伏,500集电器转速,10 cm收集距离,低流速为0.6 毫升/小时。相应的纤维直径值范围为536 纳米至598 纳米,观察到的最大直径为2.54  μm如表中所述 3.

3.1.方差分析:参数效应评价

使用方差分析软件对控制因素及其显著性进行评价,其中对每个水平的个体试验的平均输出响应进行了调查,如表所示 4.据观察,高压( 一个 )聚合物浓度( B )介绍了对纤维直径的重要影响。相应的 F -检验值确认了高电压在95%置信水平和浓度在99%置信水平的显著性(即,看表 4 F 一个> F)2,16@90%及 F) 2、16 @95%,同样的, F B> F)2,16 @ 90%, F ) 2、16 @95%, F )2,16 @ 99%)。On the other hand, the parameters such as collector RPM, needle-collector distance, and flow rate had the least effects and were considered to be insignificant because of its minimum statistical summation of diameter values, i.e., 0.63, 0.82, and 1.2 (i.e., looking at Table 4 F C F D,及 F E都不如 F )2,16@90%).

单因素方差分析结果。

方差分析
一个 1 12.274 B 1 6.388 C 1 10.22 D 1 10.451 E 1 9.355 年代 年代 T 6.29123
一个 2 9.497 B 2 9.709. C 2 11.031 D 2 9.549 E 2 11.087
一个 3. 9.234 B 3. 14.908 C 3. 9.754 D 3. 11.005 E 3. 10.563
年代 年代 一个 0.63046 年代 年代 B 4.09811 年代 年代 C 0.0928 年代 年代 D 0.12001 年代 年代 E 0.17532 年代 年代 错误 1.17451
V 一个 0.31523 V B 2.04905 V C 0.0464 V D 0.06000 V E 0.08766 V 错误 0.07340
F 一个 4.29428 F B 27.9135 F C 0.63209. F D 0.81747 F 1.19416
p 一个 0.0321 p B 0.0001. p C 0.5442 p D 0.4592 p E 0.1758
F ) 2、16 @90%信心水平 2.66
F ) 2、16 @95%信心水平 3.63
F )2,16@99%置信水平 6.22
3.2.纤维形态

纳米纤维的特性(纤维形状、直径和表面结构)受到静电纺丝参数变化的显著影响[ 39.]这种现象在PVP纳米纤维的SEM显微照片中得到了解释(表1) 5),可见高电压(10-15 kV)和浓度(8-12 wt%)对纤维直径有显著影响。最小纤维直径值为0.536 μm的浓度最低(8 wt%),电压最高(15 kV)。最大纤维直径值为2.54 μm在最高浓度(12 wt%)和最低电压(10 kV)下得到。分析表明,平均纤维直径值随聚合物浓度的降低和供电电压的增加而减小。这可能是由于如果聚合物溶液浓度很低,粘弹性力将不足以逃脱哥伦比亚斥力,使喷射破裂形成纤维,因此,它导致珠子。为了获得均匀的无珠状纤维,粘弹性力应足以破坏聚合物射流,而高的哥伦比亚应力影响射流伸长。因此,随着浓度的进一步增加,合成纤维的纤维直径减小[ 26.].溶液浓度高时,纤维直径会大幅度增大,浓度过高会限制连续流动,针头会堵塞[ 40].此外,纤维直径值随着高压的增加而减小,这是因为在射流中流动的电荷量增加,从而增加了斥力。增加的斥力增加了作用在聚合物射流上的拉伸力,导致纤维变薄[ 41.].在8 wt%浓度下(电压范围:10-15 kV),大量平均直径小于0.7的均匀细纤维 μ在较窄的直径范围内观察到m。另一方面,在较高浓度的10-12 重量%(电压范围:10-15 随着外加电压的增加,观察到了足够数量的混合纤维(薄和厚)。在研究PVP静电纺丝的少数工作中也报告了类似的现象[ 42. 43.].由于影响薄纤维生成的电场强度增加,更广泛的分布可能是归因的。此外,在较高的浓度下,纤维以不同的形状拉伸,并且有些以各种模式彼此扭曲[ 26. 40 41.].原因是聚合物射流上的拉伸力和暴露在更高电场下的纤维之间的静电引力的不同[ 16. 17.]此外,聚合物溶液的较高表面张力可防止从针头挤出的射流尺寸减小,并且当溶剂干燥时,纤维相互沉降[ 26.].

SEM图像在不同水平的聚合物浓度,电压,流速,RPM和收集距离中研究纤维形态。

PVP浓度(Wt %) 适用电压(KV) 溶液流速(ml/h)
10. 13. 15.
8 0.6

10. 0.8

12. 1.0

* 纤维直径( μm)-(RPM &针到收集器的距离-厘米)。

3.3。静电纺丝参数/控制因子的影响

纤维直径的求和值的图形表示与图中相应的控制变量/因子绘制 3..观察到不同浓度和高电压的直径值有很大的变化,这表明与其他因素相比,这些因素的重要性很高。关于高压对纤维直径的影响,有许多有争议的结果,因为有报道说,它随着PVA聚合物溶液电压的增加而增加[ 16.].另一方面,很少有关于PVP静电纺丝的报道研究纤维直径随着起始电压的增加而减小,从而增强了斥力。电场强度进一步增大,直径增大,这可能是由于高静电力[ 26.].其他几位研究人员研究了电纺PVP纳米复合材料引起争议的结果[ 44.- - - - - - 46.].所提到的力,ZiZ,排斥和静电力的效果可能是突出在直径的电压变化中的原因。与其他因素,VIZ,流速,针收距和收集器RPM相比,高压对直径产生显着影响。这种现象与PVP纳米纤维的直径随着高达15kV的增加而降低的工作密切一致,除了具有电压的进一步增加的直径外,除了直径的增加[ 26.].其他聚合物材料,如丙酮中的聚砜[ 17.]和聚(丙交酯 - 共乙酰胺)(PLAGA)[ 18.据报道,符合同样的现象。因此,电压对直径产生影响,但其意义取决于变化水平,聚合物及其浓度[ 21.].研究发现,随着高压电源的增加 一个 1 一个 3. (10至15 kV)和浓度降低 B 3. B 1 (12 ~ 8 wt%)时,纤维直径值减小,达到最小值。这可能是因为较高的电压增加了排斥力,从而增加了聚合物溶液的拉伸,导致纤维直径变小[ 28. 29.].由于泰勒锥中聚合物含量的增加,纤维直径随浓度的增加而增大。在这一点上,较厚的射流向集电极端移动,导致较厚的纤维和有时珠[ 47.].此外,观察到因素,施加电压和浓度的最大和最小求和值之间的差异分别为3.04和8.52,与其他因素相比(转速,收集距离和流量相比,最高速率),viz,1.28,1.456和1.732。它证实了这些因素对输出纤维直径值的显着影响。分析证实,聚合物浓度是具有最高可变性效果的最突出的因素,而其他因素,即RPM,流速和距离,似乎对直径值没有任何显着影响。最后,应该说明所有结果都在提供的范围内有效(见表 2)对于所有研究的设计变量。

图示静电纺丝控制因素的主要影响。

3.4。响应面方法(RSM)

利用多元回归技术研究影响输出响应的个体因素的显著性。利用响应面法建立了纤维直径响应的数学模型,以预测静电纺丝模型的准确性。该研究调查了五个参数的影响与三个水平,导致 3. 5 243. 试验完全分析,但正交阵列设计减少到27个试验。过程变量对输出响应的单一影响的数学模型表示为: (1) Y 0.00277 * 一个 2 + 0.01188 * B 2 0.00000003482 * C 2 + 0.0004182 * D 2 + 0.1924 * E 2 + ε 在哪里 ε 0.22815 误差是否正态分布在输出响应上 Y

模型的平均模型精度可以计算如下: (2) 精度 一个 1 - - - - - - 腹肌 Y exp. Y Y exp. * 100

图中所示的图形表示 4将数学模型与实验结果进行比较,分析了模型的准确性。整个实验试验的平均模型准确率为83.4%,而在少数个别试验中观察到的模型准确率为90-98%。总的来说,计算的平均精度被认为是模型验证的可接受范围。模型精度可以通过增加实验运行次数或包括交互效应模型来提高。但是,这将需要更多的资源,因此,需要说明的是,这种方法是通过使用L27OA来实现的,它已经在开放文献的不同应用中使用过了。

实验结果数学模型验证。

4。结论

本文对静电纺丝法制备PVP纳米纤维的过程进行了研究,并对该过程进行了参数研究。采用Taguchi L27OA在三个水平上研究了高压、聚合物浓度、收集器RPM、针尖-收集器距离和聚合物溶液流速这五个主要参数的影响。结果表明,所得PVP纤维的电纺范围为536 nm ~ 2.54 nm μ发现最小纤维直径是由两个主要的设计变量控制的,即聚合物浓度和施加的电压,因为这两个变量都对测量的纤维形态有显著影响。另一方面,流量、RPM和收集距离的影响最小。在最高电压(15 kV)和最低浓度(8 wt%)下,流速为0.6 ml/h时,纤维直径最小。方差分析检验证实了这些因素在95%置信水平电压和99%置信水平浓度的显著性。采用响应面法建立的数学模型预测所选控制参数范围的模型精度为83.4%。本研究为了解静电纺丝参数对PVP纳米纤维结构完整性的影响提供了有价值的依据。在未来的工作中,将开展另一阶段的工作,模拟纤维直径对PVP纳米纤维制备的纳米纤维膜吸声系数值的影响。

数据可用性

用于支持这项研究结果的数据包括在文章中

利益冲突

作者声明他们没有利益冲突。

致谢

作者感谢NSERC的发现基金,NSERC的发现发展基金,以及NSERC设计工程项目的主席为这项研究提供资金支持。

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