然而,大多數電紡膜的制備工藝需要使用有機溶劑,從而會帶來二次環境污染。在本研究中,采用綠色靜電紡絲和物理交聯法制備了一種環保型聚乙烯醇(PVA)-單寧酸(TA)復合納米纖維膜過濾器。該過濾器對PM1.0的過濾效率達到99.5%,壓降僅為35Pa。此外,由于PVA和TA之間存在分子間氫鍵,納米纖維膜的力學性能得以改善,滿足了實際過濾應用的要求。因此,PVA-TA復合納米纖維膜有望為開發高效、環保型空氣過濾器提供一種有效的解決方案。
圖1.PVA-TA納米纖維膜的制備和應用。
圖2.SEM圖像顯示了(a)PVA和(c)PVA-TA膜的納米纖維表面形態。(b)PVA和(d)PVA-TA膜的納米纖維直徑分布。
圖3.PVA和PVA-TA納米纖維膜的特性:(a)應力-應變曲線,(b)FTIR光譜,(c)TGA曲線,(d)DTG曲線。
圖4.(a)過濾前和(b)過濾后PVA-TA納米纖維膜的SEM圖像。
圖5.靜電紡絲時間對PVA和PVA-TA納米纖維膜的(a)過濾效率,(b)壓降和(c)品質因數的影響。(d)十次循環后PVA-TA納米纖維膜的過濾效率和壓降。
圖6.PVA-TA膜和其他先前報道的膜的綜合過濾性能。
圖7.PVA-TA、手術口罩和防塵口罩的空氣過濾性能。(a)口罩的過濾效率、壓降和品質因數。(b)口罩的長期PM1.0過濾效率。
圖8.PM1.0捕獲機制的示意圖。