導語: 環境空氣中的有害顆粒物污染物（如PM顆粒）會對人體肺功能產生威脅，特別是小于2.5微米的小顆粒，容易引起肺部疾病。為提高對有害顆粒物的過濾效果，引入靜電紡絲技術的空氣過濾器以增強對 PM2.5 和 PM10–2.5 的去除受到了廣泛關注。
1.功能性靜電紡納米濾膜FNA
靜電紡絲是一種獨特的技術，用于制造直徑從微米到納米水平纖維。粒度平均的納米聚合物基電紡材料廣泛用于空氣過濾器應用。這些材料具有生物相容性、可清洗、可重復使用且重量輕。
土耳其的一個研究團隊采用靜電紡絲法制備了一種新型的聚乙烯醇(PVA)/碳納米粒子(CNP)/茶葉提取物(TLE)功能化納米纖維空氣過濾器(FNA)，這項研究成果發布在《Scientific Reports》上。
茶葉提取物常被用作有害金屬雜質的廉價有機吸附劑。而碳納米粒子 (CNP)在各種常用溶劑中的高溶解性和高度穩定性，常被用于特定功能性空氣過濾器的開發。而聚乙烯醇(PVA)作為一種可生物降解、生物相容的羥基聚合物，具有化學穩定性和優異的機械性能，可用于制備功能膜材料。使用 CNPs、TLE 和 PVA 的共混物制備的納濾膜具有提高對PM污染物的過濾效率，提高了抗微生物活性以及空氣傳播顆粒的金屬吸附能力。
2.FNA納米濾膜的特性
該研究團隊對FNA的抗菌性能和紫外光防護性能進行了檢驗。測試了 PVA、PVA: CNPs 和 PVA: CNPs: TL的抗菌性能。PVA: CNPs: TLE 對大腸桿菌和金黃色葡萄球菌表現出抗微生物活性。在紫外光防護測試中，PVA: CNPs: TLE 納米纖維氈的紫外產生性能由納米纖維直徑決定。較小的孔徑被證明能產生更好的紫外線防護特性，因為它們能更有效地吸收紫外線輻射。
研究團隊用設計了基于電紡FNA的過濾器用于PM2.5和PM110-2.5顆粒的捕捉實驗，結果表明，PVA: CNPs: TLE 納米過濾器具有優異的PM過濾性能，PM2.5和PM10-2.5的去除效率分別為99.25%和99.29%。
總結
在這項研究中，FNA 具有良好的紫外線防護特性，表現出良好的物理化學、機械和抗菌性能。電紡納米纖維膜在其表面捕獲塵粒，可以通過反沖洗或其他機械方法容易地去除塵粒。總之，這種獨特的 PVA: CNP: TLE 納米過濾器可廣泛用于商業、家庭和工業場所。
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