超薄ePTFE纳米纤维膜用于PM2.5的高效治理

作者：刘峰; 吴宏描; 居沈贵; 仲兆祥; 邢卫红

来源：过程工程学报, 2022, 1-11.

• ePTFE
• 超薄
• 纳米纤维膜
• PM2.5

针对中高浓度PM2.5的高效过滤问题，选取颗粒粒径与膜孔径比值(d_P/d_m)范围为 0.86～4.46，厚度小于等于 1 μm 的三种不同结构的超薄ePTFE纳米纤维膜展开应用性能研究。考察了过滤速度、PM2.5浓度和膜结构对过滤性能的影响以及膜的再生性能。得益于纳米纤维堆叠的网状结构，在过滤速度为 1.2～4.8 m/min，进口浓度为 200～1000 mg/m~3的范围内，三种超薄ePTFE 纳米纤维膜均能实现 PM2.5 的高效截留(>99.5%)，其稳定压降和压降增长速度均随过滤风速和进口 PM2.5 浓度增加而增加，但初始压降和出口浓度仅随过滤风速增加而增加，与进口浓度关系不大。超薄ePTFE纳米纤维膜层数少、过滤阻力低(≤130 Pa)且膜表面光滑(表面粗糙度小于 1 μm)，降低了滤饼与膜表面附着力，使滤饼易于脱落，在 4 次循环实验中展现出良好的再生性能。横向对比结果显示，d_P/d_m为0.86，膜厚度为0.5 μm的超薄e PTFE纳米纤维膜兼具最低的过滤压降(30 Pa)和良好的过滤效率(99.93%)及再生性能好的优势，在中高浓度PM2.5空气净化领域体现出较好的应用前景。

• 出版日期2022-5-24
• 单位材料化学工程国家重点实验室; 南京工业大学