【高分子科學(xué)前沿微信公眾平臺(tái)】Adv.Mater：北理開發(fā)出MOF濾膜用于去除PM2.5

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【高分子科學(xué)前沿微信公眾平臺(tái)】Adv.Mater：北理開發(fā)出MOF濾膜用于去除PM2.5

發(fā)布日期：2017-01-25 供稿：高分子科學(xué)前沿微信公眾平臺(tái) 編輯：楊晶審核：王征閱讀次數(shù)：

　　原文標(biāo)題：Adv.Mater：北理開發(fā)出MOF濾膜用于去除PM2.5

　　原文鏈接：https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzA5NjM5NzA5OA==&mid=2651706311&idx=2&sn=93d08f32c41ad91f1124a23f33afe1fe&chksm=8b49c182bc3e48942709734e92cad6174fe53c8fba75589668887eb55737f28725d800ce86d5&mpshare=1&scene=1&srcid=0123yPeTyQk4knmEs85KbA2h&pass_ticket=wXePZfBQ4/99gIJ2p2O7im+9/cuyZbhfGqHuB1Ss4uymmDKIkMx+o5OWa8BCA1T1#rd

　　在過去的幾十年中，由于人類活動(dòng)造成的空氣污染已成為一個(gè)世界性的問題。特別是在中國(guó)等發(fā)展中國(guó)家，顆粒物（Particulate matters，PMs）作為一種主要的污染源，已經(jīng)造成嚴(yán)峻的環(huán)境問題。PM_2.5 和 PM₁₀ 會(huì)對(duì)人體健康造成不可逆的損害，長(zhǎng)期暴露于PM_2.5 環(huán)境會(huì)導(dǎo)致呼吸和心腦血管疾病。在北京，PM 年平均值（PM_2.5: 80.6 μg m^?3 ， PM₁₀: 101.5 μg m^?3，2015年）遠(yuǎn)高于世界衛(wèi)生組織的限定值（PM_2.5:10 μg m^?3，PM₁₀:20 μg m^?3）。

　　對(duì)于工業(yè)界，發(fā)電廠和煉油廠等產(chǎn)生的顆粒物除造成環(huán)境問題外，還會(huì)損害工業(yè)設(shè)備。例如，細(xì)顆粒物沉積在管道和連接件處，有可能造成設(shè)備腐蝕、阻塞甚至爆炸。中國(guó)國(guó)家強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn) GB3095-2012 中，工業(yè)區(qū)的 PM 年均值限制為，在今后這一標(biāo)準(zhǔn)將更加嚴(yán)格。工業(yè)上常用袋式除塵器（baghouse）用于除塵；然而由于其采用聚酯類材料，無法耐受較高溫度（通常要求不高于 140 °C）。因此有必要研發(fā)兼具堅(jiān)韌、耐用、顆粒物凈化效率高、耐高溫等特點(diǎn)的過濾材料，直接用于管路系統(tǒng)、工業(yè)反應(yīng)器、汽車和飛機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管。

　　北京理工大學(xué)王博教授課題組開發(fā)出一種對(duì)輥熱壓印方法，用于批量制備金屬有機(jī)骨架配合物（MOF）基濾膜。這一方法具有通用性，適用于多種 MOF 材料（ZIF-8，ZIF-67，Ni-ZIF-8）和不同的基底（塑料網(wǎng)，玻璃纖維織物，金屬網(wǎng)，無紡布，密胺海綿）。MOF 濾膜堅(jiān)韌、工作溫度范圍寬（80~300°C），在室溫和 200°C 下都具有優(yōu)異的的顆粒物凈化效率，有望用于工業(yè)除塵和發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣凈化。同時(shí)，室內(nèi)試驗(yàn)表明，MOF 濾膜在保證良好的透光性和通透性的同時(shí)，能有效去除顆粒物，且使用壽命長(zhǎng)、容易再生，因此有望用于室內(nèi)空氣凈化。

　　圖1 對(duì)輥工藝制備MOF濾膜用于去除 PM 示意圖

　　圖2 逐層（layer-by-layer）涂覆 MOF 示意圖及相關(guān)表征

　　圖3 ZIF-8@密胺泡沫的柔性展示和去除 PM 性能測(cè)試

　　圖4 ZIF-8@塑料網(wǎng)材料表征和去除 PM 性能測(cè)試

　　來源：材聲到

　　參考文獻(xiàn)：Roll-to-Roll Production of Metal-Organic Framework Coatings for Particulate Matter Removal, Advanced Materials, DOI: 10.1002/adma.201606221.

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