随着人们生活水平的提高，人们对环境中空气质量的要求也越来越严格。但是，大气污染问题仍是威胁人类健康的重要因素，亟需加强防护与治理。纤维类材料因具有比表面积大、孔隙率高、吸附能力强、生产成本低等优势而被广泛应用于空气过滤中。

然而，现有纤维空气过滤材料虽相对于其他材料而言具有以上优势，但自身的纤维直径、孔隙率等问题仍限制了其进一步发展。当前的纤维过滤材料仍然具有材料厚重、堆积结构单一、过滤效率和空气阻力难以同步优化等问题。

对此，东华大学俞建勇院士和丁彬教授带领的纳米纤维研究团队采用新型湿度诱导“静电纺/喷”技术，以高偶极矩聚合物聚丙烯腈为原料，制备了小直径、高孔隙率且具有蓬松双网结构的纳米蛛网/纤维网，该双网结构可用作高效低阻空气过滤材料。

研究团队通过借助离子 — 偶极相互作用提升溶液荷电能力，促进了泰勒锥尖端荷电流体的可控喷射，进而通过调控环境湿度氛围，诱导控制聚合物溶液体系的相分离速度与程度，实现了射流、液滴的同步形变/相变/自组装。该材料中二维超细纳米蛛网与蓬松纳米纤维支架网络紧密溶接，形成了稳定的双网络结构。

二维纳米蛛网结构具有直径小、比表面积大的特性，提升了材料对超细颗粒物的吸附、筛分作用，还增强了其空气滑移效应；同时，三维纳米纤维支架网络体现出了堆积蓬松、孔隙率高的优势，从而有效促进了气流在纤维间的渗透扩散，大幅降低了材料的空气阻力。结合上述两种结构优势，该双网结构材料可实现对空气中超细颗粒物的高效低阻过滤，其对最易穿透粒径颗粒物PM_0.3的过滤效率高达99.99%，阻力压降仅为大气压的0.11%；同时，可快速净化室内空气PM_2.5，且具有长效循环使用性能。

该研究成果的提出为新型高效过滤/分离材料的设计与开发提供了指导与借鉴。

（来源：纺织导报官微）