隨著煤化工、油氣加工及半導體制造等重要產業升級，為保障生產環節順利運行與環境可持續發展，對空氣過濾技術與材料的需求不斷提高，例如，要求細顆粒物（PM）與有害氣體協同治理，以及兼具環保多功能特性的新型濾材開發等。傳統纖維素紙基濾材在復雜環境下面臨機械強度和穩定性不足等挑戰，通過復合無機剛性纖維有望開發兼具高強度、多功能與柔性可加工性的高性能濾材，從而有效應對復雜工況。
近期，中國科學院新疆理化技術研究所在環保多功能型空氣過濾材料研發方面取得進展。團隊以萊賽爾纖維和玄武巖纖維為原料，采用濕法成型工藝制備了微納米復合纖維濾材。該濾材具有良好的柔性與可加工性，與純纖維素纖維濾材相比，通過與玄武巖纖維復合，其破裂強度和撕裂強度均有顯著提升。科研人員進一步通過在復合濾材表面原位生長沸石咪唑酯骨架（ZIF-8），賦予其優異的空氣凈化和抗菌性能，濾材對PM0.3的過濾效率達到97.72%。ZIF-8表面功能化顯著提升了濾材對有害氣體的吸附性能，SO2吸附量提升約93%，甲苯吸附量提升約111.5%，表現出協同捕獲顆粒物與有害氣體的能力。玄武巖纖維賦予濾材優異的耐熱性，在250 °C下可維持穩定的過濾性能。此外，負載的ZIF-8能夠釋放Zn2+離子，使濾材具有廣譜抗菌能力，對大腸桿菌、金黃色葡萄球菌和肺炎鏈球菌等抗菌率均超過99.8%，還展現出良好的抗真菌效果。由于復合濾材的制備基于天然生物質及礦物纖維，并采用無粘合劑工藝，因此其具有良好的降解特性，土壤掩埋21天后，濾材質量損失率達32.2%。
該研究為復雜環境下空氣過濾提供了高效、多功能及可持續解決方案。
相關研究成果發表在《危險材料雜志》（Journal of Hazardous Materials）上。研究工作得到中國科學院相關項目、新疆 “天池英才”培養計劃等的支持。
論文鏈接
環保多功能型空氣過濾材料制備與性能研究
本文鏈接：環保多功能型空氣過濾材料研究取得進展http://www.sq15.cn/show-12-1653-0.html
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