新冠肺炎疫情的爆發(fā)使人們更加注重個人防護。纖維過(guò)濾木身材料（如醫用口罩、空調濾芯等）是日常防護上答必不可少的重要裝備，可有效攔截空氣街在中的污染物。然而，現有的纖維類空氣過(guò)濾材料多為微米纖維氈樂技，其纖維直徑粗、孔徑大的缺陷使得過(guò)濾效率低，難以滿行道足實際應用中對(duì)病毒等微小物質的攔截，短河且該材料通常不具備殺菌殺病毒功能(n服電éng)，攔截的微生物會(huì)坐樹進(jìn)一步繁殖生長(cháng)，極易引發(fā)更嚴重的二次感染。得件因此，亟需開(kāi)發(fā)具有抗菌抗病計員毒功能(néng)的納米纖維過(guò)濾材料。

近日，東華大學(xué)俞建勇院線章士及丁彬研究員帶領的納米纖維研究團隊報道(dào)了一種(z票書hǒng)超柔性網籠結構納米纖維氣什兵凝膠。通過(guò)在SiO2納米纖維/矽烷溶膠/鹵樂東胺改性劑的分散液中進(jìn)一步引入細菌纖維素（BC）理男納米纖維，經(jīng)冷凍幹燥後(hòu)，BC纖維在Si和鄉O2纖維框架上形成(chéng)二級精細網絡，從而構成(chéng)了纖維網籠有喝結構，在抗菌抗病毒空氣過(guò)濾材料領域極具應用潛力。

網籠結構納米纖維氣凝膠的制備過(guò)程及其性能(néng)展示

研究者考察了不同BC納米纖維含量的氣凝膠對(花拿duì)PM0.3的過(guò)書木濾效率和壓阻，随著(zhe)BC含量的增加個北，氣凝膠的過(guò)濾性能(néng)和壓阻都(dōu)逐漸增大。當BC纖維個明含量為20wt%時(shí)，氣凝膠的過(guò)濾慢綠效率可達到(dào)99.97%，此時(shí)壓阻暗還為189Pa。通過(guò)進(jìn)一步構建新書SiO2纖維氣凝膠和網籠結構納米纖維氣凝膠務朋的三維結構模型，設置空氣參數和過(guò)濾顆粒的粒徑，可以得到(d山微ào)材料所受到(dào)的空氣阻力分布情況和對(duì)固體顆粒物的攔截情遠湖況。相比于SiO2纖維氣凝膠，網籠結構氣凝膠可攔截幾乎所有的顆粒，氣凝膠内部的西信BC二級網絡可有效攔截微小顆粒物。此外，還(h很答ái)可通過(guò)辨别空氣阻力場的顔色判斷阻力大小。

氣凝膠的空氣過(guò)濾性能(néng)和低及過(guò)濾模拟圖

在實際應用過(guò)程中，當被(bèi)污染的空氣通過(g科低uò)氯化處理後(hòu)的氣凝膠時(shí)，納米纖維網籠結構將(長資jiāng)對(duì)污染物起(校國qǐ)到(dào)攔截作用，尤其是BC精細網絡會(huì)攔截細菌、病毒和微小是身顆粒物質，纖維網籠上的鹵胺抗菌劑活性位點將(jiāng)釋放氯正離媽長子以徹底殺滅攔截的微生物，從而避免二次污染。與此同時知聽(shí)，氣凝膠N—Cl鍵釋放的氯也會(huì)被(bèi)消耗而變為N—務睡H鍵，當氣凝膠再次被(bèi)氯化時(shí)，纖維網絡上的N—問愛H鍵可重新氯化成(chéng)N—Cl鍵，實現殺菌殺病毒水業性能(néng)的循環再生。該材料的制備為開(kāi)發(fā)新一代舊拿抗菌抗病毒空氣過(guò)濾材料提供了新思路。

網籠結構納米纖維氣凝膠的制備男農過(guò)程及其性能(néng)展示

相關成(chéng)果以“Tailoring Nanonet時家s-Engineered Superflexible Nanof生信ibrous Aerogels with Hierarchical水海 Cage-Like Architecture Enable都拍s Renewable Antimicrobial Air Filt匠錢ration”為題發(fā)表在《Advanced Functional 自哥Materials》上。