DOI:10.1016/j.psep.2020.07.024

工业化进程的加快带来了大气污染物排放量的增长。同时，对气溶胶过滤技术进步的需求正在朝可持续技术的方向发展。静电纺丝是一种广为人知的技术，能够制备出含不同添加剂的聚合物纳米纤维，并且可获得较小的孔径和纤维直径，以及符合空气过滤材料的理想特性。因此，这项工作旨在评估静电纺丝制备的醋酸纤维素（CA）纳米纤维和阳离子表面活性剂溴化十六烷基吡啶（CPB）对气溶胶纳米粒子的截留性能。采用扫描移动粒度仪（SMPS）对氯化钠（NaCl）气溶胶颗粒（直径从7到300 nm）进行压降和收集效率的测量。所使用的电纺纳米纤维的平均直径为239 nm，范围为113至398 nm。实验结果表明，纳米纤维对气溶胶纳米颗粒具有良好的渗透性（10-9 cm2）和高过滤效率（约100％），其中包括黑碳（BC）和新型冠状病毒。在1.6 cm s-1处的压降为1.8 kPa，这与报道中的一些高效纳米纤维过滤器相似。另外，它还截留了存在于空气中的BC颗粒，在375 nm波长下约为90％，在880 nm波长下约为60％。最后，本研究为未来设计具有再生、无毒、可生物降解及潜在抗菌特性的室内空气过滤器及滤材提供了参考。

图1.用于渗透性和纳米颗粒过滤效率测试的设备示意图。

图2.MA200碳质颗粒监测仪，其支架含CA/CPB纳米纤维。

图3.（a）由21％CA和0.5％CPB制备的纳米纤维的SEM图像和（b）频率直径分布。

图4.使用CA/CPB纳米纤维过滤器时，平均压降与表面速度的函数关系。

图5.雾化器生成的NaCl的粒径分布。

图6.PM2.5采样后，2,000（a）和10,000（b）放大倍率下的CA/CPB纳米纤维过滤器的SEM图像。