PLA/ZIF-8-NS纳米纤维膜的制备及高效滤除超细颗粒物性能

编号：NMJS09449

篇名：PLA/ZIF-8-NS纳米纤维膜的制备及高效滤除超细颗粒物性能

作者：王圣程 王存民 郝雅馨 朱桂英 李欣雨 宋欣译 张明明 徐欢 何新建

关键词： 聚乳酸 纳米纤维膜 咪唑酸分子筛框架-8纳米片 界面极化 长效过滤

机构： 徐州工程学院土木工程学院 中国矿业大学安全工程学院 中国矿业大学材料与物理学院 中国安全生产科学研究院

摘要： 通过微波辅助法制备了具有高比表面积的咪唑酸分子筛框架-8(ZIF-8)纳米片(ZIF-8-NS),并将其作为纳米电介质均匀分散到聚乳酸(PLA)溶液中,通过静电纺丝技术制备了ZIF-8-NS功能化PLA(PLA/ZIF-8-NS)纳米纤维膜;研究了PLA/ZIF-8-NS纳米纤维膜的微观结构及性能.结果表明,ZIF-8-NS的加入使PLA/ZIF-8-NS纤维明显细化(平均直径253 nm),且纤维表面粗糙度提升;PLA/ZIF-8-NS纳米纤维膜的表面电位达到10.4 kV,介电常数达到2.71,表现出优异的电荷存储能力;PLA/ZIF-8-NS纳米纤维膜对颗粒物的滤除性能优异,在85 L/min的高空气流速下对PM0.3和PM0.3~2.5的过滤效率分别达到95.57%和99.95%,空气阻力为305.3 Pa,且过滤360 min后对PM0.3仍能保持98.50%的高过滤效率;PLA/ZIF-8-NS纳米纤维膜还具有优异的抗菌性能,对金黄色葡萄球菌的抑菌率达到99.9%.研究结果表明,PLA/ZIF-8-NS纳米纤维膜在实现长效低阻颗粒物滤除方面具有巨大潜力,能够为高尘环境作业人员的呼吸健康防护提供重要保障.