DOI:10.1016/j.psep.2020.07.024
工業化進程的加快帶來了大氣污染物排放量的增長。同時，對氣溶膠過濾技術進步的需求正在朝可持續技術的方向發展。靜電紡絲是一種廣為人知的技術，能夠制備出含不同添加劑的聚合物納米纖維，并且可獲得較小的孔徑和纖維直徑，以及符合空氣過濾材料的理想特性。因此，這項工作旨在評估靜電紡絲制備的醋酸纖維素（CA）納米纖維和陽離子表面活性劑溴化十六烷基吡啶（CPB）對氣溶膠納米粒子的截留性能。采用掃描移動粒度儀（SMPS）對氯化鈉（NaCl）氣溶膠顆粒（直徑從7到300 nm）進行壓降和收集效率的測量。所使用的電紡納米纖維的平均直徑為239 nm，范圍為113至398 nm。實驗結果表明，納米纖維對氣溶膠納米顆粒具有良好的滲透性（10-9 cm2）和高過濾效率（約100％），其中包括黑碳（BC）和新型冠狀病毒。在1.6 cm s-1處的壓降為1.8 kPa，這與報道中的一些高效納米纖維過濾器相似。另外，它還截留了存在于空氣中的BC顆粒，在375 nm波長下約為90％，在880 nm波長下約為60％。最后，本研究為未來設計具有再生、無毒、可生物降解及潛在抗菌特性的室內空氣過濾器及濾材提供了參考。
圖1.用于滲透性和納米顆粒過濾效率測試的設備示意圖。
圖2.MA200碳質顆粒監測儀，其支架含CA/CPB納米纖維。
圖3.（a）由21％CA和0.5％CPB制備的納米纖維的SEM圖像和（b）頻率直徑分布。
圖4.使用CA/CPB納米纖維過濾器時，平均壓降與表面速度的函數關系。
圖5.霧化器生成的NaCl的粒徑分布。
圖6.PM2.5采樣后，2,000（a）和10,000（b）放大倍率下的CA/CPB納米纖維過濾器的SEM圖像。
