新冠肺炎疫情的爆發(fā)使人們更加注重個了秒人防護。纖維過(guò)濾材料（如報低醫用口罩、空調濾芯等）是日常防護必不可少的重要裝備，可有計服效攔截空氣中的污染物。然而，現有的纖維類空動秒氣過(guò)濾材料多為微米纖維氈，其纖維直徑粗、孔徑大的缺陷使得過(guò)制南濾效率低，難以滿足實際應用中對(duì)病毒等微小物質的攔截，且該材料通常不具行日備殺菌殺病毒功能(néng)，攔截的微生物會(huì)進(jìn場雨)一步繁殖生長(cháng)，極易引發(fā)更嚴重的二次感染。因從冷此，亟需開(kāi)發(fā)具有抗菌抗病毒功能(néng)的納米纖維過師視(guò)濾材料。

近日，東華大學(xué)俞建勇院士及丁彬研究員帶很體領的納米纖維研究團隊報道(dào)了一種(zhǒng)超柔性網籠結構納米纖問行維氣凝膠。通過(guò)在SiO2納米爸街纖維/矽烷溶膠/鹵胺改性劑的分散液中進(jìn)一步引入細菌纖維素（BC）學書納米纖維，經(jīng)冷凍幹燥後(hòu)，BC纖維在SiO2纖維框架上形成的畫(chéng)二級精細網絡，從而構成(chéng)了纖維網籠結構，在抗菌抗不湖病毒空氣過(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(duì)PM0.3視對的過(guò)濾效率和壓阻，随著(zhe)BC含量的增加，氣凝膠的過(guò那拍)濾性能(néng)和壓阻都(dōu)逐漸增大。當BC纖維含量為20理匠wt%時(shí)，氣凝膠的過(guò)濾效率可達到(dào)99.97%，我可此時(shí)壓阻為189Pa。通過(guò)進(jìn市微)一步構建SiO2纖維氣凝膠和網筆吃籠結構納米纖維氣凝膠的三維結構模型，設置空歌弟氣參數和過(guò)濾顆粒的粒徑，可以得到(dào)材術文料所受到(dào)的空氣阻力分布情況和對視不(duì)固體顆粒物的攔截情況。相比于S資坐iO2纖維氣凝膠，網籠結構氣凝膠可攔截幾乎所有的顆粒，氣凝膠要看内部的BC二級網絡可有效攔截微小顆粒物。此外，還(秒站hái)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)及過區服(guò)濾模拟圖

在實際應用過(guò)程中，當被(bèi)污染的空氣通過水紅(guò)氯化處理後(hòu)的氣凝膠時(shí)，納米纖維網林飛籠結構將(jiāng)對(duì)污染物起(qǐ)到(dào可舊)攔截作用，尤其是BC精細網絡會(huì)攔截細菌、病毒和微小顆粒物質，纖維鐘女網籠上的鹵胺抗菌劑活性位點將(jiāng)釋放氯正離子以徹底殺滅攔截的微生物這些，從而避免二次污染。與此同時(離機shí)，氣凝膠N—Cl鍵釋放的氯也男麗會(huì)被(bèi)消耗而變為N—H鍵，當氣凝膠再次街司被(bèi)氯化時(shí)，纖維爸有網絡上的N—H鍵可重新氯化成(chéng)N—Cl鍵，實現殺菌殺病毒性能些信(néng)的循環再生。該材料的制備為開(kāi)發(fā)民年新一代抗菌抗病毒空氣過(guò)濾材料提供了新思外雪路。

網籠結構納米纖維氣凝膠的制備過(guò)程及其性能(né計慢ng)展示

相關成(chéng)果以“Tailoring Nanone商照ts-Engineered Superflexible N火件anofibrous Aerogels with睡照 Hierarchical Cage-Lik計聽e Architecture Enables兒這 Renewable Antimicrobial Air Fi日離ltration”為題發(fā)表在《Advanced F畫歌unctional Materials》上。