高效復合空氣凈化材料的制備

李 楊，李宏偉，王學凱，牛 炎，靳翠鑫，李志輝

（1.北京工業大學材料科學與工程學院新型功能材料教育部重點實驗室，北京 100124；2.吉林遠通礦業有限公司，吉林 臨江 134600）

1 前言

隨著我國經濟高速發展，伴隨著產生了一系列環境污染問題，其中霧霾天氣在城市的出現極其常見，空氣凈化成為人們關注的焦點[1-2]。霧霾主要由二氧化硫、氮氧化物和可吸入顆粒物這三項組成。其中細顆粒物(PM2.5)才是加重霧霾天氣污染的罪魁禍首，顆粒物本身既是一種污染物，又是重金屬、多環芳烴等有毒物質的載體。PM2.5是指大氣中空氣動力學當量直徑≤2.5μm的顆粒物，主要來自兩個方面：一方面是直接排放的揚塵、有機化工生產和烹調產生的油煙等，它可以通過物理方法過濾和吸附去除；另一方面是二次顆粒物，主要是由前體物二氧化硫、氮氧化物、揮發性有機物等排放到空氣中，通過化學反應產生的硝酸鹽、硫酸鹽、二次有機氣溶膠等，它是具有極性的物質，可以通過極性多孔吸附材料的物理和化學吸附達到去除目的。

目前用于空氣過濾凈化的方法主要是通過多層纖維阻隔截留霧霾顆粒[3-4]。理論和試驗研究表明，過濾材料的捕集效率隨著纖維直徑的減小而提高，因此在過濾材料研發上，人們一致在尋求直徑更細的纖維[5]，但存在著過濾性能與透氣性能相矛盾的問題，且無法有效解決。如果采用具有吸附功能的多孔纖維，可實現對空氣中微細、超微細顆粒物過濾同時產生吸附作用，這樣即使在過濾吸附材料中有較大的孔隙也能產生良好的凈化作用，有效解決過濾性能與透氣性能的矛盾[6]。……