用于空气净化的双疏膜制备及应用进展

朱肖，冯厦厦，仲兆祥，邢卫红

（南京工业大学材料化学工程国家重点实验室，国家特种分离膜工程技术研究中心，江苏南京210009）

引 言

随着人们生活水平的提升，对健康环境的追求也不断提高。自1997 年施行GB16297—1996《大气污染物综合排放标准》以来，我国对众多领域最新的空气污染物排放标准应时而生，对大部分污染物的限排标准高于欧美发达国家，这也对空气净化技术及材料提出了更高的要求[1-3]。膜材料在分离处理工业以及室内气体污染物方面优势明显，展现了良好的应用效果与发展潜力[4-7]。然而，空气净化体系繁多，目标体系除了常见的固体颗粒物，还可能存在油性污染物[8-11]，另外，在面向高湿体系、含微生物体系、易潮粉体回收等时，常规的膜材料也面临诸多的应用挑战：比如油性组分极易黏附在膜表面，导致膜材料过滤性能急剧降低，使用寿命大幅缩短[12-14]；在高湿环境下，由于外部气体的冷却作用而产生结露现象，捕集的颗粒物在膜面结垢[15-17]。因此，常规膜材料在应对上述空气净化体系时，仍然存在不足。故双疏膜应运而生，即具有均匀孔结构的疏水疏油性膜材料，其表面对水和油性物质的接触角均大于90°(图1)[18]。除具有膜材料的基本分离功能之外，也表现出良好的疏水、疏油性，表面不易黏附污染物，可防止污染物在膜表面的堆积污染，因此，其在处理高湿高黏、含微生物、含油的空气净化体系时优势显著[19-20]。

图1 空气净化用双疏膜示意图Fig.1 Schematic diagram of amphiphobic membrane for air purification

目前，双疏材料的研究主要集中在涂层的制备，主要应用为抗污染防具、石油输送管道、自清洁基础设施等[21-25]。……