【高分子科学前沿微信公众平台】Adv.Mater：北理开发出MOF滤膜用于去除PM2.5
发布日期：2017-01-25 供稿：高分子科学前沿微信公众平台 编辑：杨晶 审核：王征 阅读次数：
原文标题：Adv.Mater：北理开发出MOF滤膜用于去除PM2.5
在过去的几十年中，由于人类活动造成的空气污染已成为一个世界性的问题。特别是在中国等发展中国家，颗粒物（Particulate matters，PMs）作为一种主要的污染源，已经造成严峻的环境问题。PM2.5 和 PM10 会对人体健康造成不可逆的损害，长期暴露于PM2.5 环境会导致呼吸和心脑血管疾病。在北京，PM 年平均值（PM2.5: 80.6 ?g m?3 ， PM10: 101.5 ?g m?3，2015年）远高于世界卫生组织的限定值（PM2.5:10 ?g m?3，PM10:20 ?g m?3）。
对于工业界，发电厂和炼油厂等产生的颗粒物除造成环境问题外，还会损害工业设备。例如，细颗粒物沉积在管道和连接件处，有可能造成设备腐蚀、阻塞甚至爆炸。中国国家强制标准 GB3095-2012 中，工业区的 PM 年均值限制为 ，在今后这一标准将更加严格。工业上常用袋式除尘器（baghouse）用于除尘；然而由于其采用聚酯类材料，无法耐受较高温度（通常要求不高于 140 °C）。因此有必要研发兼具坚韧、耐用、颗粒物净化效率高、耐高温等特点的过滤材料，直接用于管路系统、工业反应器、汽车和飞机的发动机排气管。
北京理工大学王博教授课题组开发出一种对辊热压印方法，用于批量制备金属有机骨架配合物（MOF）基滤膜。这一方法具有通用性，适用于多种 MOF 材料（ZIF-8，ZIF-67，Ni-ZIF-8）和不同的基底（塑料网，玻璃纤维织物，金属网，无纺布，密胺海绵）。MOF 滤膜坚韧、工作温度范围宽（80~300°C），在室温和 200°C 下都具有优异的的颗粒物净化效率，有望用于工业除尘和发动机尾气净化。同时，室内试验表明，MOF 滤膜在保证良好的透光性和通透性的同时，能有效去除颗粒物，且使用寿命长、容易再生，因此有望用于室内空气净化。
图1 对辊工艺制备MOF滤膜用于去除 PM 示意图
图2 逐层（layer-by-layer）涂覆 MOF 示意图及相关表征
图3 ZIF-8@密胺泡沫的柔性展示和去除 PM 性能测试
图4 ZIF-8@塑料网材料表征和去除 PM 性能测试
来源： 材声到
参考文献：Roll-to-Roll Production of Metal-Organic Framework Coatings for Particulate Matter Removal, Advanced Materials, DOI: 10.1002/adma.201606221.
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