DOI:10.1016/j.seppur.2020.118135
高過濾性能和抗菌性能一直是空氣過濾器的關注焦點。在這項工作中,通過液相還原法制備了銀納米粒子(AgNPs),并以0.2%、0.4%、0.6%、0.8%和1%的比例將其添加到聚偏氟乙烯(PVDF)溶液中進行靜電紡絲。通過控制工藝參數,制備出具有樹狀結構的納米纖維。本研究成功開發了含AgNPs的樹狀AgNPs/PVDF納米纖維膜。通過紫外-可見吸收光譜對AgNPs溶液進行分析以確定AgNPs的尺寸,并對納米纖維的形態、結構、疏水性、過濾性能和抗菌性能進行了評估。結果表明,AgNPs的大小約為10nm,枝狀纖維和莖狀纖維的平均直徑分別約為30.8nm以及90nm-140nm。AgNPs的加入并沒有改變PVDF納米纖維膜的疏水性。AgNPs/PVDF納米纖維膜的過濾效率為99.95?99.97%,最低壓降為137.5Pa。暴露于陽光下兩周后,對金黃色葡萄球菌和大腸桿菌的細菌還原率(BR)均保持在99.6%以上的水平。綜上所述,通過添加AgNPs和制備樹狀結構纖維,成功開發了一種具有高過濾性能和持久抗菌性能的空氣過濾器。
圖1.溶液的紫外-可見光譜
圖2.溶液的粘度(a)和電導率(b)
圖3.納米纖維的SEM圖像和直徑分布
圖4.AgNPs-0.4%/PVDF納米纖維膜的EDS圖像
圖5.AgNPs/PVDF納米纖維膜的XRD圖譜
圖6.AgNPs/PVDF納米纖維膜的水接觸角
圖7.納米纖維膜的細菌還原率(BR)和抗菌效果圖
圖8.AgNPs/PVDF樹狀納米纖維膜的孔徑(a)和過濾性能(過濾效率(b),壓降(b)和品質因數(c))