DOI: 10.1016/j.jcis.2021.03.174

颗粒物（PM）空气污染对公共健康的危害日益严重，尤其是在工业化进程加快的发展中国家。使用电纺膜基材料进行空气过滤是帮助个人避免空气污染的一种广泛且有效的方法。然而，大多数电纺膜的制备工艺需要使用有机溶剂，从而会带来二次环境污染。在本研究中，采用绿色静电纺丝和物理交联法制备了一种环保型聚乙烯醇（PVA）-单宁酸（TA）复合纳米纤维膜过滤器。该过滤器对PM1.0的过滤效率达到99.5％，压降仅为35Pa。此外，由于PVA和TA之间存在分子间氢键，纳米纤维膜的力学性能得以改善，满足了实际过滤应用的要求。因此，PVA-TA复合纳米纤维膜有望为开发高效、环保型空气过滤器提供一种有效的解决方案。

图1.PVA-TA纳米纤维膜的制备和应用。

图2.SEM图像显示了（a）PVA和（c）PVA-TA膜的纳米纤维表面形态。（b）PVA和（d）PVA-TA膜的纳米纤维直径分布。

图3.PVA和PVA-TA纳米纤维膜的特性：（a）应力-应变曲线，（b）FTIR光谱，（c）TGA曲线，（d）DTG曲线。

图4.（a）过滤前和（b）过滤后PVA-TA纳米纤维膜的SEM图像。

图5.静电纺丝时间对PVA和PVA-TA纳米纤维膜的（a）过滤效率，（b）压降和（c）品质因数的影响。（d）十次循环后PVA-TA纳米纤维膜的过滤效率和压降。

图6.PVA-TA膜和其他先前报道的膜的综合过滤性能。

图7.PVA-TA、手术口罩和防尘口罩的空气过滤性能。（a）口罩的过滤效率、压降和品质因数。（b）口罩的长期PM1.0过滤效率。

图8.PM1.0捕获机制的示意图。