金属有机骨架/聚丙烯纤维抗菌空气过滤材料的辐射接枝制备及其性能OA
Irradiation grafting preparation and properties of metal-organic framework/polypropylene fiber antibacterial air filtration material
为了改善传统聚丙烯熔喷空气过滤材料功能单一、过滤稳定性差的缺陷,本研究利用电子束辐射接枝技术将金属有机骨架(ZIF-8)接枝在聚丙烯(PP)无纺布上,快速制备抗菌空气过滤材料.通过扫描电镜、红外光谱、X射线衍射、热重分析、接触角测定等方法对空气过滤材料进行分析表征.结果表明,ZIF-8在电子束辐射接枝下牢固结合在聚丙烯纤维上.过滤测试表明,抗菌空气过滤材料具有高效稳定的过滤性能,与原PP空气过滤材料相比,针对PM1.0的品质因子及过滤效率分别增长了13.02%和12.08%,抗菌空气过滤材料在连续循环30圈后、洗涤5次后仍能分别达到原过滤效率的97.6%和89.6%.抗菌测试表明,抗菌空气过滤材料对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑制率分别达到83.31%和85.41%.电子束辐射接枝工艺为聚丙烯抗菌空气过滤材料的绿色批量化生产提供了一种新的思路.
In order to address the limitations of traditional polypropylene melt-blown air filtration materials,such as limited functionality and poor filtration stability,this study uses electron beam irradiation to graft metal-organic frameworks(ZIF-8)onto polypropylene(PP)non-woven fabric,efficiently producing antibacterial air filtration materials.The material was characterized using scanning electron microscopy,infrared spectroscopy,X-ray diffraction,thermogravimetric analysis,and contact angle measurements,confirming that ZIF-8 was firmly bonded to polypropylene fibers through electron beam irradiation grafting.Filtration tests show that the antibacterial air filter material exhibits efficient and stable performance.Compared to the original PP air filter material,the quality factor and filtration efficiency for PM1.0 increased by 13.02%and 12.08%,respectively.After 30 consecutive cycles and 5 washes,the antibacterial air filter material retains 97.6%and 89.6%of its original filtration efficiency,respectively.Antibacterial tests show inhibition rates of 83.31%and 85.41%against Escherichia coli and Staphylococcus aureus,respectively.The electron beam irradiation grafting process offers a new approach for the environmentally friendly mass production of polypropylene antibacterial air filtration materials.
朱砚龙;王维;黄文胜;李凯;石海婷;刘胜凯;徐志伟
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能源科技
电子束辐照辐射接枝空气过滤金属有机骨架抗菌
Electron beam irradiationRadiation graftingAir filtrationMetal-organic frameworkAntibacterial
《辐射研究与辐射工艺学报》 2026 (2)
83-93,11
国家自然科学基金(12205218、52275190) Supported by National Natural Science Foundation of China(12205218,and 52275190)
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