蚕丝纳米纤维用于绿色、轻质、高效的雾霾防护材料

2016年6月30日 13:12:49 来源: 清华大学出版社
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  桑蚕丝作为已被使用数千年的天然蛋白纤维,是一种来源丰富、可食用、生物相容、环境友好的可再生天然材料。由于雾霾对人类健康存在严重威胁,如何有效的进行雾霾防护受到广泛关注,发展轻质高效的新型过滤材料成为显著需求。清华大学化学系(兼微纳米力学中心)张莹莹课题组以天然桑蚕丝为原料,发展了一种绿色、轻质、高效的桑蚕丝纳米纤维基空气过滤膜。这种纳米纤维过滤膜不仅可以高效防护PM2.5,而且也可以高效防护对人体危害更大的亚微米级颗粒。与目前的商用口罩过滤材料相比,蚕丝纳米纤维过滤膜具有过滤效率高、气流阻力小和重量轻的特点。例如,空气过滤效率大于95%的蚕丝纳米纤维膜的基重仅为具有相当过滤效率的商用过滤材料的1/60。此外,还可以通过向蚕丝纳米纤维中引入功能性物质为纳米过滤膜引入新的功能,例如,通过引入银纳米颗粒可得到具有抗菌性能的纳米纤维过滤膜。考虑上述性能优势与桑蚕丝的产量大、生物兼容性好的特点,我们可以预见桑蚕丝纳米纤维膜将会在空气过滤领域,特别是要求佩戴舒适性高的个人空气过滤设施(例如口罩)方面具有重要的应用潜力。