用于空气净化的多级孔纳米纤维膜的制备文献综述

 2021-12-16 22:34:46

全文总字数:3205字

文献综述

文 献 综 述一、背景介绍众所周知,全球经济的快速发展,尤其是工业和城市化进程的迅速推进,推动了人类现代文明的进步,但也带来了较严重的负面影响,人们在生产和生活中向自然环境中排放越来越多的污染物远远超过了其自净能力[1]。

日益严峻的环境污染问题,尤其是空气污染已经成为世界性的重大课题,不仅影响了人们的生活质量,还严重威胁着人们的生命健康。

近年来,我国东部沿海及中部地区多次出现大范围的持续雾霾天气,其中北京、河南、河北、天津、山东等地区尤为严重。

雾霾主要是由于空气中的悬浮颗粒、烟和水蒸汽造成的,其中空气中高浓度的PM2.5(空气动力学直径小于或等于2.5μm的微细颗粒物,又称可入肺颗粒)和 PM10(空气动力学直径小于或等于10μm的颗粒物,又称可吸入颗粒)等是引起雾霾天气最主要的原因之一[2-4]。

由于PM2.5粒径小,能较长时间悬浮在大气中且能远距离输送,易携带有毒有害物质[5-7],因此PM2.5一旦被呼入人体后能直接进入支气管、肺泡和血液中引发哮喘、支气管炎、心血管病、尘肺病和肺癌等疾病,对人体健康造成不可逆的严重伤害[8-12]。

如今,研制高效净化材料用于空气污染治理已成为迫切需求[13-15]。

目前研究报道较多的空气过滤材料主要是驻极熔喷非织造材料、超细玻璃纤维纸、改性聚四氟乙烯薄膜(ePTFE)和纳米纤维膜等[16]。

纳米纤维膜一般采用静电纺丝技术制得,其纤维直径在几纳米到几百纳米范围[17-19]。

这些由纳米级纤维构筑的纳米纤维膜,一方面具有较均一的孔径、高孔隙率和比表面积,使纤维与空气中的污染物之间具有更多的有效接触,因此具有过滤效率高的优点;另一方面,纤维直径与空气分子的平均自由程(约66nm)相当,由于滑脱效应(slip effect),使得过滤阻力降低[20]。

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