DOI:10.1016/j.scitotenv.2020.139611
冠状病毒的爆发导致几乎所有国家都出现了口罩短缺的情况。如果没有这种个人防护设备，医疗保健提供者、关键工作人员和一般公众都将面临感染的风险。鉴于上述情况，平衡口罩的供需至关重要。COVID-19也将使口罩在未来的流行病防范中始终被视为必不可少的商品。此外，大多数面罩都是由石油化学原料制成的，一次性使用后不可降解，从而造成环境污染和破坏。可持续发展的方法是利用作为本地工业的副产品原材料来开发具有与传统面罩相同或更高效率的面罩。在这方面，可以将谷物工业的副产品或联产品，小麦蛋白生物聚合物电纺成纳米纤维膜，然后在700℃以上碳化形成网络结构，该网络结构可以同时充当过滤介质和小麦蛋白基面罩的增强剂。同时，可以使用增塑剂和热压将相同的小麦蛋白材料加工成粘性薄膜。此外，在小麦蛋白基塑料中，天然存在的二溴羟甲基邻苯二酚具有防火（垂直燃烧测试中为V-0等级）和抗微生物性。因此，含有极低量二溴羟甲基邻苯二酚（小于10 wt％）的柔性小麦蛋白基薄膜与碳化垫粘结在一起，并通过热成型使其形成面罩。作为过滤器的碳垫可以通过适配器连接到面罩上，该适配器也由注塑成型的小麦蛋白制成。这些口罩的研制可以有效地减少流行病的传播，并为环保的可持续产品铺平道路。
图1：（a）制备小麦蛋白基纳米纤维垫的静电纺丝过程的示意图。（b）小麦蛋白基纳米纤维的SEM显微照片。（c）PVA/小麦蛋白基纳米纤维的SEM图像。
图2：可以生产碳纳米纤维垫的碳化过程示意图（冷却套有助于反应完成后迅速降低温度）。
图3：（a）添加碳可增强小麦蛋白的机械性能，（b）添加碳可降低小麦蛋白的吸水率。
图4：显示面罩的最终形状和内部结构的示意图。
图5：添加二溴羟甲基邻苯二酚的小麦蛋白对大肠杆菌的抑制作用区域。
