PAN/PHMB异质Janus纤维膜的制备及其水分管理、抗菌与过滤性能研究OA

传统空气过滤纤维膜常会因水分积累而降低过滤效率和增加细菌滞留性。利用静电纺丝制备了一种掺杂聚六亚甲基双胍盐酸盐(PHMB)的聚丙烯腈(PAN)异质纤维膜(PAN Janus膜),实现了水分单向传递同时具备抗菌和高效过滤性能。Janus纤维膜由疏水性微米纤维和掺杂PHMB分子的亲水性纳米纤维组成。结果表明:12 wt%和18 wt%质量分数的PAN纤维直径分别为420 nm和1050 nm,水接触角均大于130°。掺杂2 wt%PHMB的PAN纤维膜水接触角在5 s内减小至0°,纤维直径从420 nm减小至260 nm。Janus纤维膜的润湿性和结构双梯度增强了水分的单向传输性,在不同湿度下对PM2.5的过滤效率大于99%,压降小于20 Pa且品质因子大于0.05 Pa^(-1)。此外,Janus纤维膜可以杀灭99%以上的金黄色葡萄球菌和大肠杆菌。