блог

Исследовательская группа провинциальной ключевой лаборатории медицинских и оздоровительных текстильных материалов Шаньдун разработала новый тип нановолоконной мембраны, которая может эффективно фильтровать загрязняющие вещества в воздухе в суровых условиях. Соответствующие результаты были опубликованы в журнале «Separation and Purification Technology».

Состав промышленных отходящих газов сложен и вреден, и разработка высокоэффективных материалов для фильтрации воздуха неизбежна. Идеальный фильтрующий материал должен обладать превосходной водоотталкивающей способностью, устойчивостью к вредным химикатам и высокой климатической приспособляемостью.

С этой целью исследовательская группа разработала мембрану из нановолокон на основе фторированного металлоорганического каркаса (F-MOF) и полиэфиримида/поливинилиденфторида-гексафторпропилена/фторалкилсилана (PEI/PVDF-HFP/FAS), которая демонстрирует большой потенциал в области индивидуальной и промышленной защиты, а также фильтрации воздуха.

Изготовление супержидкоотталкивающей нановолоконной мембраны

Исследователи использовали технологию многоигольного электропрядения для подготовки этой нановолоконной мембраны. Проще говоря, раствор материала растягивается в очень тонкие волокна с помощью специального оборудования, а затем укладывается в мембрану.

Основными компонентами этой мембраны являются полиэфиримид (ПЭИ), поливинилиденфторид-гексафторпропилен (ПВДФ-ГФП) и фторалкилсилан (ФАС), а для повышения производительности добавлены наночастицы фторированного металлоорганического каркаса (F-MOF).

Характеристики супержидкоотталкивающей нановолоконной мембраны

Эта нановолоконная мембрана имеет высокую пористость 80% и средний размер пор 2,6 микрона, что позволяет воздуху свободно проходить, эффективно задерживая мелкие частицы.

Он остается стабильным при высокой температуре 450°C и нелегко разлагается. Благодаря корректировке состава материала поверхность мембраны приобретает супержидкостные отталкивающие свойства с углом контакта с водой 162° и углом контакта с маслом 145°. Он может отталкивать воду и масло, нелегко загрязняется жидкостью и имеет функцию самоочистки.

Кроме того, мембрана имеет антибактериальный уровень до 99%, что позволяет эффективно предотвращать рост бактерий.

Что касается твердых частиц, то супержидкоотталкивающая нановолоконная мембрана также хорошо себя проявляет, а эффективность фильтрации частиц NaCl и DEHS достигает 100% при определенных условиях. В то же время она может сохранять низкое сопротивление воздуха при высокоэффективной фильтрации, например, при потоке воздуха 10 литров/минуту сопротивление составляет всего 25 Па.

Эта новая нановолоконная мембрана обеспечивает сочетание сверхвысокой отталкивающей способности и высокоэффективной фильтрации благодаря простому процессу подготовки и может стабильно работать в течение длительного времени в суровых условиях.

Компания KLC будет уделять пристальное внимание разработке таких высокопроизводительных нановолоконных мембран и продолжит углублять применение технологии чистой фильтрации, а также стремится содействовать ее широкому применению в ключевых отраслях промышленности, таких как нефтяная, химическая, медицинская и пищевая, помогая отрасли разрабатывать более эффективные и надежные решения для фильтрации воздуха.