DOI:10.1016/j.coco.2020.100582

聚合物纳米纤维在PM2.5过滤方面具有很大的潜力，但是由于其结构脆弱，通常无法直接从高温源中去除颗粒物（PM）。在本研究中，通过简单的静电纺丝法制备了可以承受高达400℃的聚磺酰胺（PSA）/聚丙烯腈（PAN）复合纳米纤维。PSA和PAN之间的相互作用决定了纳米纤维受热时的微结构和形状。PSA/PAN复合纳米纤维对PM2.5的去除效率高于99.7％。更重要的是，即使在100℃至400℃的温度范围内对纳米纤维进行加热，仍能保持如此高的PM2.5去除效率。该纳米纤维空气滤膜在PM2.5浓度接近380μg/m3的环境中可以连续工作100h。PSA/PAN纳米纤维具有良好的热稳定性和较高的过滤效率，使其在各种应用中都极具吸引力，尤其是在需要耐高温聚合物组分的情况下。

图1.PSA/PAN纤维的（a）照片，（b）SEM图像，（c）FTIR光谱和（d）TG曲线；（e）过滤之前和（f）之后，在400℃下煅烧的PSA/PAN纳米纤维的SEM图像。

图2.（a）PSA/PAN纳米纤维的去除效率和压降，（b）由（a）得出的相应品质因数。

图3.（a）烧香产生的PM颗粒随时间变化的粒径分布，（b）在400℃下煅烧的PSA/PAN纳米纤维的PM去除效率，在不同温度下煅烧的纳米纤维对（c）PM2.5和（d）PM2.5-10的去除效率。

图4.PSA/PAN纳米纤维的实时过滤性能和长期性能：（a）使用PSA/PAN纳米纤维对汽车尾气进行PM测量，（b）从汽车尾气中去除PM颗粒的效率，（c）长期性能，（d）比较不同材料的去除效率和最高稳定工作温度。