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本報訊 (記者于忠寧)隨著煤化工、油氣加工及半導體制造等重要產(chǎn)業(yè)升級,為保障生產(chǎn)環(huán)節(jié)順利運行與環(huán)境可持續(xù)發(fā)展,對空氣過濾技術與材料的需求不斷提高。傳統(tǒng)纖維素紙基濾材在復雜環(huán)境下面臨機械強度和穩(wěn)定性不足等挑戰(zhàn)。近日,記者從中國科學院獲悉,該院新疆理化技術研究所在環(huán)保多功能型空氣過濾材料研發(fā)方面取得進展。
該團隊以萊賽爾纖維和玄武巖纖維為原料,采用濕法成型工藝制備了微納米復合纖維濾材。該濾材具有良好的柔性與可加工性,與純纖維素纖維濾材相比,通過與玄武巖纖維復合,其破裂強度和撕裂強度均有顯著提升??蒲腥藛T進一步通過在復合濾材表面原位生長沸石咪唑酯骨架(ZIF-8),賦予其優(yōu)異的空氣凈化和抗菌性能,濾材對PM0.3的過濾效率達到97.72%。ZIF-8表面功能化顯著提升了濾材對有害氣體的吸附性能,SO2吸附量提升約93%,甲苯吸附量提升約111.5%,表現(xiàn)出協(xié)同捕獲顆粒物與有害氣體的能力。玄武巖纖維賦予濾材優(yōu)異的耐熱性,在250°C下可維持穩(wěn)定的過濾性能。
此外,負載的ZIF-8能夠釋放Zn2+離子,使濾材具有廣譜抗菌能力,對大腸桿菌、金黃色葡萄球菌和肺炎鏈球菌等抗菌率均超過99.8%,還展現(xiàn)出良好的抗真菌效果。由于復合濾材的制備基于天然生物質(zhì)及礦物纖維,并采用無黏合劑工藝,因此其具有良好的降解特性,土壤掩埋21天后,濾材質(zhì)量損失率達32.2%。
該研究為復雜環(huán)境下空氣過濾提供了高效、多功能及可持續(xù)解決方案。