近年來,空氣污染問題備受關(guān)注。對于室內(nèi)空氣污染的治理成為當(dāng)下的研究熱點(diǎn)之一。除了人們熟知的PM2.5、揮發(fā)性有機(jī)物,細(xì)菌等也是室內(nèi)空氣的主要污染源。目前,通常采用多層濾網(wǎng)串聯(lián)來實(shí)現(xiàn)對空氣中各種污染物的控制,單層過濾介質(zhì)很難實(shí)現(xiàn)對空氣中顆粒物、細(xì)菌等污染物的同時防治。此外,大多數(shù)濾材均采用難降解型高分子材料,功能單一,容易引發(fā)細(xì)菌滋生和二次污染等問題。因此,發(fā)展以多功能凈化材料為基礎(chǔ)的一體化防治技術(shù)是解決上述問題的關(guān)鍵。
南京林業(yè)大學(xué)黃超伯教授團(tuán)隊(duì)以生物基生物全降解材料葡甘露聚糖為基底,復(fù)合水溶性可生物降解高分子材料聚乙烯醇,以檸檬酸為熱交聯(lián)劑,隨后在復(fù)合纖維上負(fù)載可見光響應(yīng)金屬氧化物納米氧化鋅。整個制備過程都是以水為溶劑,不添加任何有機(jī)溶劑,制備的纖維膜綠色環(huán)保可生物降解。所得高孔隙率基體具有良好的三維聯(lián)通孔道結(jié)構(gòu),透氣性好,負(fù)載的納米顆粒有效增加了基體材料的比表面積;納米纖維和納米顆粒組成的攔截網(wǎng)絡(luò)顯著提高了纖維材料的過濾性能,對空氣中的超細(xì)顆粒(直徑300nm左右)的過濾效率高于99.99%,幾乎不影響膜孔道阻力。此復(fù)合纖維對革蘭氏陰性菌和革蘭氏陽性菌都具有良好的抑制效果,能夠?qū)崿F(xiàn)空氣污染物過濾功能的同時對細(xì)菌具有良好的防治效果。此外,該復(fù)合纖維膜還具有光催化降解有機(jī)染料的功能,降解效率高達(dá)98%?缮锝到饩酆衔锱c活性金屬納米顆粒的結(jié)合形成了良好的催化體系,對空氣污染、水處理等環(huán)境治理領(lǐng)域具有廣闊的前景。
此項(xiàng)工作發(fā)表于ACS Applied Materials Interfaces期刊,論文第一作者為南京林業(yè)大學(xué)碩士生呂丹,比利時根特大學(xué)熊燃華博士和南京林業(yè)大學(xué)黃超伯教授為論文的通訊作者,南京林業(yè)大學(xué)為第一完成單位。
近年來,黃超伯教授團(tuán)隊(duì)基于生物基綠色多功能納米纖維過濾膜進(jìn)行了較為系統(tǒng)且深入的研究,相關(guān)文章發(fā)表在Carbohydrate Polymers
(https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2018.09.075),Journal of Colloid and Interface Science (https://doi.org/10.1016/j.jcis.2017.09.101),
Colloid and Interface Science Communications (https://doi.org/10.1016/j.colcom.2018.01.002)等雜志。
相關(guān)鏈接:https://pubs.acs.org.ccindex.cn/doi/10.1021/acsami.9b01508
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