本研究結合靜電紡絲、煅燒和表面改性制備了具有優異顆粒物（PM）過濾效率的超疏水靜電紡絲納米纖維膜（e-NFM）。在此，所制備的SiO2 e-NFM含有80nm超細珠串纖維，具有出色的PM2.5過濾效率（>99.9%）。此外，SiO2 e-NFM在1000℃和各種酸堿極端環境下保留了膜的原始物理特性。用聚偏氟乙烯-六氟丙烯和氟烷基硅烷進行表面改性后，該膜（簡稱為F-SiO2 e-NFM）顯示出超疏水性，并將其首次應用于PM過濾。由于具有拒水拒油的優點，即使在高濕度環境中，它也是自清潔的，對含油顆粒污染物有著很高的去除效果。此外，由于其柔軟和可折疊的機械性能，它可以多次重復使用，同時仍保持高效率。這種超疏水納米纖維膜具有優異的顆粒物分離效率和在各種情況下多次重復使用的潛力，可廣泛用于空氣過濾器的開發。
圖1.（a）靜電紡絲法制備PVA@SiO2 e-NFM；（b）超疏水F-SiO2 e-NFM的涂層步驟；（c）涂覆和未涂覆膜上的甲基藍染色水、油紅O染色煤油、羅丹明B染色甲苯和透明植物油的照片（每滴10μL，少量染料對CA沒有影響）；（d）FAS和PVDF-HFP的化學結構。
圖2.（a,b）PVA@SiO2 e-NFM和SiO2 e-NFM的SEM圖像，比例尺：5μm、5μm和100nm；（c）PVA@SiO2 e-NFM和SiO2 e-NFM的纖維直徑。
圖3.（a）F-SiO2 e-NFM的SEM和TEM照片，比例尺：5μm，20nm；（b）F-SiO2 e-NFM在第五次過濾測試后的SEM圖像，比例尺：2μm；（c）重復使用5次后，經乙醇清洗的F-SiO2 e-NFM的SEM圖像，比例尺：5μm，500nm；（d）SiO2 e-NFM的孔徑分布。
圖4.（a）PVA@SiO2 e-NFM、SiO2 e-NFM和F-SiO2 e-NFM的FTIR光譜；（b）PVA@SiO2 e-NFM和SiO2 e-NFM的全掃描XPS光譜。
圖5.CA的測量：（a,b）SiO2 e-NFM的水和煤油接觸角；（c,d）F-SiO2 e-NFM的植物油和煤油接觸角；（e）F-SiO2 e-NFM的AFM圖像；（f）使用高速相機測量F-SiO2 e-NFM與水的超潤濕性。
圖6.（a）RH=20±5%；（c）RH=96±3%；T=20±5℃，F-SiO2 e-NFM在不同氣速下的PM過濾效率；（b）RH=20±5%；（d）RH=96±3%；T=20±5℃，F-SiO2 e-NFM的QFs與氣速之間的關系。
圖7.（a）T=20±5℃，0.51m/s，RH=35±5%，RH=96±3%，F-SiO2 e-NFM的PM捕獲效率；（b）T=20±5℃，0.51m/s，RH=20±5%，RH=96±3%，F-SiO2 e-NFM的QFs與不同PMs之間的關系。
圖8.（a）RH=20±5%；（c）RH=96±3%；T=20±5℃，F-SiO2 e-NFM在不同時間點的PM過濾效率；（b）RH=20±5%；（d）RH=96±3%；T=20±5℃，F-SiO2 e-NFM的QFs與時間之間的關系。
圖9.（a）T=20±5℃，RH=20±5%，0.51m/s，F-SiO2 e-NFM在五個捕獲循環下的PM去除效率；（b）F-SiO2 e-NFM在五個捕獲循環內的外觀變化。
圖10.SiO2 e-NFM和PVA@SiO2 e-NFM的TGA曲線。
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