户书达1,2, 董丽宁3, 王存民2, 李欣雨2, 汪少振2, 李世航1,2, 张生辉3, 徐欢3
HU Shuda1,2,
DONG Lining3, WANG Cunmin2, LI Xinyu2, WANG
Shaozhen3, LI Shihang1,2, ZHANG Shenghui3, XU Huan3
摘要: 生物基可降解聚乳酸(PLA)纳米纤维膜(NFMs)可缓解塑料污染,并辅助改善空气质量,在颗粒物(PM)滤除领域热度较高. 但其自身并不具备气体选择性,且因电活性不足与电荷耗散过快导致PM过滤效率不稳定,严重制约其广阔的发展前景. 本研究采用微波辅助法制备了高选择活性纳米晶(HSANs),通过电纺电喷联用策略将其掺杂PLA NFMs中,最终形成具有多级孔结构的高选择活性纳米纤维膜(HAS NFMs). 借助HSANs(2、4和8wt%)的均匀负载作用,所得HSA NFMs的表面电位(最高达7.6 kV)和介电常数(1.68)均显著提升. 同时,凭借显著增强的电活性与优化后的形态结构,HSA NFMs在85 L/min流量下对PM2.5和PM0.3的过滤效率分别达到99.8%和99.5%,显著优于Pure PLA(仅83.5%和82.7%). 此外,制备的HSA NFMs表现出优异的二氧化碳(CO2)吸附性能,其中HSA-8在273.15 K/1.0 bar条件下的吸附容量高达57.2 cm3·g?1,并通过IAST模拟得到CO2/N2选择性为40. 该策略实现了高效CO2选择性吸附与卓越PM过滤性能的有机整合,有望推动环境友好型同步滤除分离功能膜的发展.
中图分类号:
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