SiO2纳米纤维膜对空气颗粒物过滤性能的影响

 行业新闻     |      2020-12-01    |    点击数:50

微生物、细菌及传染病病毒经常附着于空气颗粒物,对室内空气颗粒物传播载体过滤去除能有效阻断传播。针对空气颗粒物过滤问题,采用静电纺丝法制备SiO2纳米纤维膜,基于SiO2纳米纤维特有相互交错的网状结构使纤维膜具有几百纳米的孔隙,有利于拦截微米级的颗粒物。笔者测试了SiO2纳米纤维膜颗粒物的过滤性能,分析了不同条件下SiO2纳米纤维膜的过滤性能影响因素。结果表明:颗粒物的浓度、过滤时间对SiO2纳米纤维膜过滤效率无明显影响;纳米纤维膜厚度、及其密度对过滤效率有显著影响。纤维膜厚度越大,过滤效率越高;其密度越大,过滤效率越好,实验中SiO2纳米纤维膜的PM2.5过滤性能可达98.2%。

SiO2纳米纤维膜对空气颗粒物过滤性能的影响

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    微生物、细菌及传染病病毒经常附着于空气颗粒物,对室内空气颗粒物传播载体过滤去除能有效阻断传播。针对空气颗粒物过滤问题,采用静电纺丝法制备SiO2纳米纤维膜,基于SiO2纳米纤维特有相互交错的网状结构使纤维膜具有几百纳米的孔隙,有利于拦截微米级的颗粒物。笔者测试了SiO2纳米纤维膜颗粒物的过滤性能,分析了不同条件下SiO2纳米纤维膜的过滤性能影响因素。结果表明:颗粒物的浓度、过滤时间对SiO2纳米纤维膜过滤效率无明显影响;纳米纤维膜厚度、及其密度对过滤效率有显著影响。纤维膜厚度越大,过滤效率越高;其密度越大,过滤效率越好,实验中SiO2纳米纤维膜的PM2.5过滤性能可达98.2%。 

 

 

                                                           

                                                        SiO2纳米纤维膜扫描电镜形貌图

 

 

1.过滤时间对过滤效率的影响

 

 

                                                                      过滤时间对过滤效率的影响

 

    随着时间的增加,因为 PM2.5与 PM10的质量浓 度不变,纤维 膜 的 厚 度 不 变,过 滤 前 的 微 粒 数 目 不 变,纤维膜过滤过程达到一个稳定的状态,直径小于 2.5μm的微粒通过纤维膜的数量也不变。因此,在时 间变化的过程中,纤维膜过滤效率没有明显的变化。

 

 

2. SiO2纳米纤维膜厚度对过滤性能的影响

 

 

    纤维膜厚度的增加会使纤维的局部紧密堆积微 区域大为增多,孔径更小,通过纤维孔径的 PM2.5微 粒也较少,原本一些2.5μm 粒径的微粒(原本可以 通过的)会使纤维的层层堆积被阻挡在纤维之间。 因此,纤维膜的过滤效率会随着纤维膜厚度的增加 而增大,从而纤维膜厚度增加也会导致纤维膜透气 效率的减小,由于膜压变大纤维膜也不宜过厚。