随着现代生活水平的不断提升，污染危机持续威胁着生态系统和人类健康，需要先进的修复解决方案。目前，光催化技术已成为最有前途的环境修复方法之一，但面临着严重的局限性。颗粒聚集和电荷复合阻碍了光生载流子的迁移，导致光催化效率下降。因此，通过界面工程合理设计异质结光催化剂，并精确优化电荷转移途径，为提高光催化性能提供了稳健的方法。进一步借助静电纺丝技术，将异质结光催化剂与纳米纤维膜进行成型使其有望于实际应用。
近日，北京服装学院汪滨团队在期刊《Separation and Purification Technology》上，发表了最新研究成果“A versatile electrospinning polyacrylonitrile nanofiber membrane integrated with S-scheme heterojunction for indoor air filtration, disinfection, and photocatalytic degradation of pollutants”。研究者首先合成了S型异质结Ag3PO4-BiVO4@埃洛石纳米管（HNTs）光催化剂。此外借助静电纺丝技术将制备的S型异质结混纺到纳米纤维膜上以增强粉末状光催化剂的实际应用能力。可见光照射下，所制备的Ag3PO4-BiVO4@HNTs/聚丙烯腈（PAN）复合纳米纤维膜对甲醛的光降解率为47.3%，且其具有明显的抗菌性以及对环丙沙星有良好的光降解性能。该膜表现出卓越的PM0.3过滤效率（在32 L/min气流下为99.3%）和超低压降（54.6 Pa）。鉴于复合膜的多功能性，这项工作为设计和开发用于去除室内空气污染物（PM0.3、甲醛、细菌/病毒）和水污染物（抗生素等）的多功能光催化膜提供了新的见解。
图1：制备流程以及预期实际应用图
图2 微观结构表征
图3 空气过滤性能与机制
图4 光催化降解性能
本工作通过静电纺丝技术将S型异质结混纺至聚丙烯腈纳米纤维，构建了一种多功能复合膜，用于室内空气净化和光催化降解水污染物。此多功能膜有望在室内空气净化和水污染处理中得到应用。
论文链接：https://doi.org/10.1016/j.seppur.2025.134488
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人物简介：
汪滨，北京服装学院教授，硕士生导师，现任北京服装学院科学技术处副处长。主要从事静电纺丝技术、功能性纳米纤维材料及智能纺织品的应用基础研究。承担国家自然科学基金青年基金、北京市自然科学基金-小米创新联合基金项目、北京市委组织部优秀人才项目、北京市高等学校优秀青年人才培育计划项目，以及中石化燕山石化股份有限公司、中国人民解放军总医院等横向研发课题。目前已累计在Advanced Fiber Materials （IF=21.3）、ACS Nano（IF=16.0）、Chemical Engineering Journal（IF=13.2）等高水平期刊发表SCI论文52篇（ESI高被引论文1篇）、EI论文10篇，申请/授权中国发明专利17项，出版著作2本。获得中国纺织工业联合会科学技术奖二等奖（技术发明奖）、中国建筑材料联合会建筑材料科学技术奖一等奖（科技进步类）、中国非金属矿工业协会非金属矿科学技术奖一等奖/二等奖（基础研究类）、中国产学研合作创新成果奖等科研奖励。目前担任中国硅酸盐学会矿物材料分会青年理事、中国纺织工程学会化纤专业委员会委员、北京市自然科学基金评审和北京市科协人才举荐评审专家、《纺织学报》青年编委。
