环境颗粒物污染对全球环境和公众健康构成了严重的威胁。然而，对亚微米粒子的高效过滤，也就是所谓的“二次污染”，仍然是一个严峻的挑战。静电纺丝法制备的纳米纤维膜，利用纤维直径小、多孔结构可控、比表面积高、内部连通性好、形态可控等优点，有效地解决了超细颗粒的过滤问题。但是，“二次污染”，比如细胞膜上的细菌生长，限制了它们在实际应用中的应用。此外，可完全生物降解的电纺聚合物膜以减少“白色污染”也是世界面临的巨大挑战。因此，需要具有足够厚度的多功能环保型电纺聚合物膜，以保证足够高的过滤效率。然而，一定厚度的膜不可避免地会导致过滤器上方的压降更高，这意味着过滤空气的能源成本更高。

图1 多功能ZnO@PVA/KGM电纺纳米纤维膜。(a)静电纺丝法制备膜的原理图，(b)在空气过滤方面的应用，(c)为光催化降解，(d)为膜的抗菌活性。

近日，南京林业大学黄超伯教授课题组以聚乙烯醇(PVA)和魔芋葡甘露聚糖（KGM）为原料、引入柠檬酸(CA)作为交联剂，采用绿色电纺丝法制备了负载ZnO纳米粒子的KGM基纳米纤维膜。得到的纤维膜不仅具有高效的空气过滤性能，而且具有良好的光催化活性和抗菌活性。ZnO@PVA/KGM超细颗粒膜(300nm)的过滤效率高于99.99%，优于商用高效微粒过滤器。在120min的太阳辐照下，以20mgL^-1为初始浓度，对甲基橙(MO)进行了高效脱色，脱色效率达98%以上。因此，本研究成功研制了具有高效、低流动阻力、光催化活性和抗菌活性优异的多功能膜，在空气过滤、水处理等环境修复方面具有广阔的应用前景。相关研究成果以“Eco-friendly Electrospun Membranes Loaded with Visible-light Response Nano-particles for Multifunctional usages: High-efficient Air Filtration, Dye Scavenger and Bactericide”为题目发表于期刊ACS Appl. Mater. Interfaces上。

　　论文链接：https://pubs.acs.org.ccindex.cn/doi/10.1021/acsami.9b01508