近年来快速的工业化和城市化，空气中有机和无机超细颗粒物(PM2.5)的浓度已经超过由世界卫生组织提供的空气质量准则。特别是PM2.5导致的空气污染严重恶化人类的生活质量以及身体健康。因此，高效的PM2.5防尘口罩则十分必要。目前，高性能空气过滤介质的开发已经得到了广泛的研究。许多商用防尘口罩展示(η)超过98%的高过滤效率，但是其空气渗透性仍然不足，舒适度不佳。

近日，研究者报道了电纺聚苯并咪唑（PBI）纳米纤维膜的性能，并用于PM2.5防尘口罩。由于具有固有高电偶极矩的聚合物纳米纤维过滤器由于分子间静电相互作用能够更有效地捕获PMs，因此，具有高电偶极矩的PBI (6.12D)用于开发高性能滤膜。与其他由聚丙烯(PP)制成的商用防尘口罩过滤器(~98%)相比，该PBI过滤器在相当低的压降(130 Pa)下具有较高的过滤效率(~98.5%)。与其他过滤介质相比，PBI纳米纤维具有较高的偶极矩，在较低的纤维填充密度下，可以获得较高的PM过滤效率，从而降低压力降。从而大大提高PBI纳米纤维膜防尘口罩的透气性，使口罩的品质因数(QF)提高3倍。此外，由于PBI具有优异的机械、化学和热稳定性，PBI滤膜的损伤较小，即使在清洗过程后仍能保持原有的性能。相关研究成果以“Reusable Polybenzimidazole Nanofiber Membrane Filter for Highly Breathable PM2.5 Dust Proof Mask”为题目发表于ACS Appl. Mater. Interfaces上。

论文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsami.8b19741