Page 36 - 《精细化工》2021年第8期

第 38 卷第 8 期 精 细 化 工 Vol.38, No.8
202 1 年 8 月 FINE CHEMICALS Aug. 2021

综论
静电纺丝纳米纤维膜空气过滤研究进展

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吴延鹏 ，钟乔洋 ，邢 奕 ，陆禹名 ，陈凤君 ，邹明霞
（1. 北京科技大学 土木与资源工程学院，北京 100083；2. 北京科技大学 能源与环境工程学院，北京 100083；
3. 中国建筑科学研究院有限公司，北京 100013；4. 北京中创绿色系统科技有限公司，北京 100024）
摘要：静电纺丝纳米纤维膜具有高比表面积、孔径小、孔隙率高、纤维均一性好等优点，在空气过滤及个体防
护等领域表现出巨大的应用潜力。总结了近年来国内外关于静电纺丝法制备高效低阻和功能化（抗菌、可降解、
疏水和耐高温）新型空气过滤材料的最新研究成果，分析和讨论了现有研究中存在的问题，并对未来的发展方
向进行了展望。
关键词：静电纺丝；纳米材料；空气过滤；高效低阻；抗菌性能
中图分类号：X51；TQ340.64 文献标识码：A 文章编号：1003-5214 (2021) 08-1530-12

Research progress of electrospinning nanofiber membranes in air filtration

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WU Yanpeng , ZHONG Qiaoyang , XING Yi , LU Yuming , CHEN Fengjun , ZOU Mingxia
（1. School of Civil and Resources Engineering, University of Science and Technology Beijing, Beijing 100083, China;
2. School of Energy and Environmental Engineering, University of Science and Technology Beijing, Beijing 100083,
China; 3. China Academy of Building Research, Beijing 100013, China; 4. Beijing Zhongchuang Green System
Technology Co., Ltd., Beijing 100024, China）
Abstract: Electrospinning nanofiber membranes have the advantages of large specific surface area, small
pore size, high porosity and good fiber uniformity, showing great application potential in the fields of air
filtration and personal protection. The latest research achievements at home and abroad on the preparation
of novel air filtration materials with high efficiency, low resistance and functionalization (antibacterial,
biodegradable, hydrophobic and high temperature resistance) by electrospinning are summarized. The
problems existing in the present research are analyzed and discussed. And the future research development
directions are presented.
Key words: electrospinning; nanomaterials; air filtration; high efficiency and low resistance; antibacterial
activity

空气中 PM 2.5 等细颗粒物粒径小、面积大、活 众来说，提供污染物防护以及去除污染物的技术变
性强、易附带有毒、有害物质等，且在大气中的停 得越来越重要。
留时间长、输送距离远，对人体健康和空气质量有 传统的无纺布纤维占据目前的大部分市场，已
重要影响 [1-2] 。空气污染可导致肺炎、中风、缺血性 广泛应用于不同的空气过滤场合，如玻璃纤维是室
[4]
心脏病、慢性阻塞性肺病和肺癌等非传染性疾病， 内空气过滤器和 N95 呼吸器的核心过滤介质 。纤
[5]
特别是 2020 年初爆发的新型冠状病毒肺炎，越来越 维直径较小的过滤介质具有较高的过滤效率 。纳
多的证据表明，新冠病毒除了通过呼吸道飞沫、密 米纤维具有纳米级的直径、大的比表面积和高的长
切接触传播外，还可以通过空气中的颗粒和气溶胶 径比，是值得广泛应用的新型空气过滤介质材料 [6-7] 。
[3]
[8]
进行传播，同样具有极强的传染性 。对工业和公 空气过滤材料的分类如图 1 所示。与熔喷法 、离

收稿日期：2021-02-09; 定用日期：2021-04-02; DOI: 10.13550/j.jxhg.20210153
基金项目：北京市自然科学基金资助项目（8202034）
作者简介：吴延鹏（1972—），男，副教授，E-mail：wuyanpeng@ustb.edu.cn。联系人：邢 奕（1976—），男，教授，E-mail：
xingyi@ustb.edu.cn。