隨著煤化工、油氣加工及半導體制造等重要產(chǎn)業(yè)升級，為保障生產(chǎn)環(huán)節(jié)順利運行與環(huán)境可持續(xù)發(fā)展，對空氣過濾技術(shù)與材料的需求不斷提高，例如，要求細顆粒物（PM）與有害氣體協(xié)同治理，以及兼具環(huán)保多功能特性的新型濾材開發(fā)等。傳統(tǒng)纖維素紙基濾材在復雜環(huán)境下面臨機械強度和穩(wěn)定性不足等挑戰(zhàn)，通過復合無機剛性纖維有望開發(fā)兼具高強度、多功能與柔性可加工性的高性能濾材，從而有效應對復雜工況。

　　近期，中國科學院新疆理化技術(shù)研究所在環(huán)保多功能型空氣過濾材料研發(fā)方面取得進展。團隊以萊賽爾纖維和玄武巖纖維為原料，采用濕法成型工藝制備了微納米復合纖維濾材。該濾材具有良好的柔性與可加工性，與純纖維素纖維濾材相比，通過與玄武巖纖維復合，其破裂強度和撕裂強度均有顯著提升。科研人員進一步通過在復合濾材表面原位生長沸石咪唑酯骨架（ZIF-8），賦予其優(yōu)異的空氣凈化和抗菌性能，濾材對PM0.3的過濾效率達到97.72%。ZIF-8表面功能化顯著提升了濾材對有害氣體的吸附性能，SO2吸附量提升約93%，甲苯吸附量提升約111.5%，表現(xiàn)出協(xié)同捕獲顆粒物與有害氣體的能力。玄武巖纖維賦予濾材優(yōu)異的耐熱性，在250 °C下可維持穩(wěn)定的過濾性能。此外，負載的ZIF-8能夠釋放Zn2+離子，使濾材具有廣譜抗菌能力，對大腸桿菌、金黃色葡萄球菌和肺炎鏈球菌等抗菌率均超過99.8%，還展現(xiàn)出良好的抗真菌效果。由于復合濾材的制備基于天然生物質(zhì)及礦物纖維，并采用無粘合劑工藝，因此其具有良好的降解特性，土壤掩埋21天后，濾材質(zhì)量損失率達32.2%。

　　該研究為復雜環(huán)境下空氣過濾提供了高效、多功能及可持續(xù)解決方案。

　　相關(guān)研究成果發(fā)表在《危險材料雜志》（Journal of Hazardous Materials）上。研究工作得到中國科學院相關(guān)項目、新疆 “天池英才”培養(yǎng)計劃等的支持。