静电纺丝磁性纳米颗粒修饰的纳米纤维滤膜及其应用

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2018-01-06 环球过滤分离技术网

随着工业及经济的发展，环境污染问题越来越严重，污染物成分包含各种有机物，无机物，金属氧化物，细小颗粒物等，空气中所含有细微颗粒物灰尘中所包含的金属氧化物纳米颗粒（金属粉尘）以氧化形式存在于大气中金属粉尘可产生活性氧，破坏细胞和组织，并在体内引起炎症，暴露其中对人们的身体健康产生严重的威胁，因此过滤技术被广泛的研究。这些研究的目的是为了开发一种连续有效地去除金属氧化物粉尘的方法，并且探寻其机制。

近日，韩国首尔大学Jae Hee Jung研究团队介绍了一种基于磁吸力的新型空气过滤膜。该过滤膜由磁性纳米颗粒四氧化三铁（MNP）修饰的纳米纤维聚乙烯吡咯烷酮（MNP-NF）组成。采用简单的静电纺丝制备方法，制造出连续光滑具有均匀四氧化三铁 MNPs分布的的电纺纳米纤维。该静电纺丝制备的MNPNF过滤膜与对照过滤膜相比显示出高的颗粒收集效率（在300nm粒度下为〜97％）压降为（〜17Pa）参照滤膜过滤效率为（w / o MNP，〜68％），压降（〜27Pa），过滤压降降低〜64％。最后，MNPNF的滤膜品质因子是对照过滤膜的4.7倍是传统的高效颗粒空气过滤膜（> 99％和〜269 Pa）11.9倍。此外，该组在地铁站隧道对合成的MNP-NF过滤膜进行了现场测试，其结果很成功，表明静电纺丝制备的新型MNP-NF过滤膜可用于促进有效的保护防止真实环境中的有害金属氧化物粉尘。

MNP-NF膜过滤示意图，机理图，SEM及性能图

文章链接：Environ. Sci. Technol. 2017, 51, 11967−11975

DOI：10.1021/acs.est.7b02884