49 / 2023-04-25 19:47:40

超低阻过滤纤维的电响应表面形貌调控

颗粒物,纤维,静电场,微纳结构,过滤能效

室内颗粒物污染严重威胁人体健康，发展同时具有高能效、长寿命、易制备特性的纤维材料是实现建筑环境颗粒物去除应用高性能的关键。本研究利用快速可控的一步溶液浸涂法在超低阻的粗效聚酯过滤纤维上负载异质材料，制备了七种表面形貌各异的复合纤维，通过最大程度强化静电过滤效应以克服纤维过滤中效率与阻力的固有折衷。在颗粒物预荷电与外加电场极化的协同强化作用下，七种纤维均表现出优异电响应性能，对0.3–0.5 μm颗粒过滤效率与初始未加电相比提升69.3%–81.9%，表面浸涂后空气阻力相比基材仅增加1.6–27.3%；讨论了不同异质材料形成表面形貌与过滤性能之间的构效关系，提出了利用静电强化溶液浸涂复合纤维过滤材料性能的评价指标。