納米纖維濾膜根據(jù)其長(zhǎng)度與直徑可以粗略分為:纖維素納米網(wǎng)、纖維素納米晶和纖維素納米纖維。
納米纖維濾膜可以穩(wěn)定分散于水溶液或其它極性有機(jī)溶劑中(纖維素納米網(wǎng)除外),因而易于加工應(yīng)用,且與其它材料具有良好的復(fù)合性能。
納米纖維濾膜在微濾領(lǐng)域應(yīng)用廣泛,主要針對(duì)微顆粒過濾、飲用水中細(xì)菌、病毒、重金屬離子的吸附、印染廢水等污水凈化。由于納米纖維素在水中呈懸浮狀態(tài)分散,因此,納米纖維素或作為吸附劑單獨(dú)實(shí)用,或與一定的載體結(jié)合制備成膜材料。
隨著工業(yè)化進(jìn)程的加速,環(huán)境的破壞和污染日益加劇,使得發(fā)展中國(guó)家的大城市都出現(xiàn)了嚴(yán)重的霧霾天氣。空氣中的微小顆粒(如PM2.5)甚至納米顆粒,會(huì)隨著呼吸進(jìn)入肺部,并且累積于呼吸系統(tǒng),造成呼吸系統(tǒng)的嚴(yán)重?fù)p傷。
針對(duì)這種情況,從解決問題的角度來講,就要消滅污染源,即減少有害氣體或煙塵的排放,或者對(duì)排放的煙塵進(jìn)行過濾處理,得到潔凈的空氣再排入大氣;從個(gè)人防護(hù)的角度來講,則需要生產(chǎn)能夠有效過濾PM2.5和更小顆粒物的過濾口罩等過濾膜材,以減少有害氣體和顆粒物的吸入。因此,發(fā)展高能廉價(jià)的空氣過濾膜一度成為研究者和商家關(guān)注的焦點(diǎn)。
納米纖維濾膜可以把細(xì)小水滴(毛毛雨)擋在外面,只允許水蒸氣分子透過,這正是戶外運(yùn)動(dòng)服裝和特種防護(hù)服裝需要的材料特性。具有過濾效率高和過濾阻力低等特點(diǎn),并具有選擇性過濾,如用于自來水過濾,可過濾自來水中所有多身體有害成分,而保留對(duì)身體有益的微量元素和礦物質(zhì);
納米碳纖維膜利用電紡聚丙烯腈纖維為前驅(qū)體,經(jīng)預(yù)氧化、碳化、石墨化處理制備而成,直徑100-200nm,比常規(guī)碳纖維直徑減小20倍以上,比表面積增加20倍以上,截面積減小400倍以上,由此導(dǎo)致其一系列優(yōu)越性能,具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值,應(yīng)用領(lǐng)域包括高強(qiáng)復(fù)合材料、導(dǎo)電復(fù)合材料、電磁屏蔽、電化學(xué)電極、催化劑載體、分離過濾、發(fā)熱體、燃料電池氣體擴(kuò)散層等。