AFM：超薄PVDF-TrFE氛围过滤器用于高效过滤PM1.0

氛围中的高浓度颗粒物(PM)严峻影响生存质量，对民众康健组成严峻的威胁。PM2.5和PM1.0尤其有害，由于它们的颗粒很小，很简单进入人体支气管和皮肤。是以，对可以或许过滤超细颗粒的高性能过滤器的需求越来越大。采纳高效微粒氛围过滤器和超低微粒氛围过滤器，过滤服从高到0.1μm很简单实现。然而，因为这些过滤器的透气性较低，它们必要一个逼迫氛围轮回体系。是以，对付没有单独的氛围轮回单位的氛围过滤体系或必要高透光率通过过滤器的应用步伐，这些过滤器不简单利用。对付PM1.0，过滤器的过滤服从显着低落，大概必要一个相对较厚的有源过滤器层，这会增添整个过滤器的氛围压降。是以，为了同时到达高透气性和光透过率，滤膜一定具有高性能，才气在不捐躯光透过率和压降的条件下到达高过滤服从。

克日，有外洋研究者报道了超薄聚[(偏氯乙烯-三氟乙烯)(PVDF-TrFE)纳米纤维氛围过滤器过滤PM1.0的性能，并通过铁电耦合和摩擦电耦合效应对其举行了加强。使用PVDF-TrFE的铁电性子，可以在高电场下对纳米纤维滤层的极化域举行准直，使其偶极矩净改变最大。摩擦电负性的PVDF-TrFE滤层也可通过摩擦带电进一步增添其静电外貌电位。因为偶极极化和摩擦起电后静电耦合效应加强，采纳65%透光率的超薄透气性PVDF-TrFE滤光片，极化后PM1.0过滤服从达≈88%以上，颠末摩擦生电后，过滤服从进一步进步到≈94%，别的，因为低压降(63 Pa)，该过滤器乃至可以在没有单独逼迫氛围轮回体系的天然透风条件下利用。该过滤器的高透光率(≈65%)也可用于必要高可视性的应用场所。是以，该要领可用于开辟高性能、高可视性和透气性的过滤介质。相干研究结果以“Electrically Activated Ultrathin PVDF-TrFE Air Filter for High-Efficiency PM1.0 Filtration”为标题颁发于期刊《Adv. Funct. Mater.》上。

图1a)表现了在聚酯(PE)网格上形成PVDF-TrFE纳米纤维膜的静电纺丝历程的表示图。b)差别透过率之PVDF-TrFE奈米纤维滤光片之照片。c)极化历程试验装置表示图。d)用于加强捕捉PM1.0的摩擦带电PVDF-TrFE过滤器。

图2 a) 表现了一个定制的PM过滤装置的照片，用于评估PVDF-TrFE氛围过滤膜的性能。b)采纳i) 9 wt%、ii) 12 wt%、iii) 15 wt% PVDF-TrFE溶液电纺PVDF-TrFE纳米纤维的直径漫衍。c) 12% wt% PVDF-TrFE溶液对PM1.0过滤服从和QF有明显影响。d)用12 wt%浓度的PVDF-TrFE溶液电纺过滤器过滤前和过滤后的SEMs。

论文链接：http://doi.org/10.1002/adfm.201903633

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