顆粒物（PM）污染對人類健康的危害，已成為最嚴重的環境問題之一。因此，開發具有成本效益和高能效的空氣過濾器極為迫切。納米纖維膜由于其具有高比表面積和氣流在表面上的滑移效應而被廣泛研究用于PM過濾。近日，來自清華大學的朱宏偉教授課題組采用靜電紡絲技術可控地制備了具有橄欖狀珠子串結構和高孔隙率的氧化石墨烯/聚丙烯腈（GOPAN）復合納米纖維膜，在空氣過濾方面取得了新進展。

作為空氣過濾器，纖維間空隙的GO膨脹產生的橄欖狀結構顯著降低了空氣過濾器的壓降。在低壓降（8Pa）下，GOPAN膜的PM2.5去除效率表現出最高的效率（99.97％）。空氣過濾器性能的顯著提高歸功于GO和設計的橄欖狀珠子宏觀結構。因此，在這項工作中開發的GOPAN復合膜具有開發和制造新一代過濾介質的巨大潛力。相關工作已經發表于J Membrane Science，2018, 555, 85，

多孔聚(乳酸)/沸石咪唑酯骨架-8電紡纖維膜：

    南京大學王新龍老師課題組將沸石咪唑酯骨架-8（ZIF-8）的納米顆粒摻入聚（乳酸）（PLA）中制備了多孔電紡膜。采用掃描電子顯微鏡（SEM），BET測試，X射線衍射（XRD），拉伸測試，傅立葉紅外光譜（FT-IR），紫外-可見光譜，熱重分析（TGA）和光電子能譜（XPS）研究了膜的形貌、力學性能以及PM捕獲過程和容量。結果表明，通過改變ZIF-8的含量可以成功地控制纖維的直徑和納米級多孔結構。與純PLA膜相比，PLA / ZIF-8膜顯示出更好的機械性能。PM捕獲測量表明，與純PLA膜相比，PLA / ZIF-8多孔膜的PM2.5去除效率顯著增強。此外，制備的多孔膜還顯示出低壓降和良好的再循環性能。相關工作發表于Chemical Engineering Journal，2018，338，82。

具有高顆粒物去除效率和熱觸發阻燃性能的核殼納米纖維材料：

    傳統的空氣過濾材料受到三個關鍵問題的限制：（1）過濾效率低，特別是對于1μm以下的顆粒物（PM）; （2）過濾器上的大氣壓下降，需要高能量輸入才能克服; （3）粉塵爆炸和火災等安全隱患。斯坦福大學崔毅教授課題組開發了一種“智能”多功能材料，能夠以高效率和極低的壓降捕獲PM，同時具有阻燃設計。這種多功能性是通過核-殼納米纖維設計實現的，其中極性聚合物尼龍-6為殼，阻燃磷酸三苯酯（TPP）為核心。在80％光學透射率下，多功能材料對PM2.5的捕獲效率為99.00％，PM10-2.5的捕獲效率為> 99.50％，在0.5ms的流速下壓降僅為0.25kPa（大氣壓的0.2％）-1。此外，在直接點火試驗中，多功能材料表現出非凡的阻燃性; 濾液污染的過濾器的自熄時間幾乎是瞬時的（0 s/g），而未改性的尼龍-6的自熄時間是150 s/g。相關工作已經發表于ACS Central Science，2018，DOI: 10.1021/acscentsci.8b00285

該領域最新研究成果匯總：