基于摩擦电效应的高孔隙率聚乳酸高效空气过滤膜及其制备方法

1.本发明属于纤维过滤膜技术领域，尤其涉及基于摩擦电效应的高孔隙率聚乳酸高效空气过滤膜及其制备方法。


背景技术：

2.随着全球工业化的迅速发展，空气污染问题日益严重。颗粒物(pms)，特别是空气动力学直径小于2.5μm的颗粒(pm
2.5
)，易附带有毒、有害物质(如重金属、病原体等)，可几乎不受阻碍地进入人体的支气管和肺部，从而引发呼吸道感染、肺癌以及心血管疾病等。此外，全球仍面临严峻的疫情蔓延形式，而传统口罩并不能满足灭火病原体的需求。因此，为切断病毒传播，保障人体健康，迫切需要开发高效灭活微生物、低滤阻、过滤效果优异的空气过滤膜。
3.目前，大多数传统过滤膜是对聚丙烯纤维在熔喷制造过程中进行静电充电，使其成为静电型驻极体熔喷布，这种过滤膜除机械过滤外，同时利用荷电纤维的库仑力去实现对微粒的捕获，大大增加了过滤效率。但聚丙烯在自然界中难以降解，对环境保护提出了巨大的挑战，聚乳酸被认为是一种最具潜力的替代品。
4.聚乳酸是一种最具代表性的生物降解材料，其原料由从植物中提取的淀粉制成，在自然界中降解产生的二氧化碳和水可通过光合作用再被植物利用，体现了可回收、可持续发展的绿色循环。因其力学性能优异、生物相容性好和无毒温和等优点，在空气过滤领域有广阔应用前景。
5.但传统聚乳酸纤维膜在实际用作空气过滤膜中还存在以下问题：(1)单独使用时，抗拉强度及摩擦电效果相对较差，抗拉性能有待提高；(2)电荷收集与电势场形成能力相对较差，电位不足；(3)抗微生物活性差；此外还存在滤阻高、长期贮存时会影响滤材电位的特点。
6.因此，迫切需要对聚乳酸纤维过滤膜进行改进，使其更好的应用于空气过滤。


技术实现要素：

7.本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种高表面电位、抗微生物活性、滤阻低的基于摩擦电效应的高孔隙率聚乳酸高效空气过滤膜及其制备方法，满足对高效空气过滤膜的需求。
8.具体技术方案如下：
9.基于摩擦电效应的高孔隙率聚乳酸高效空气过滤膜，包括高孔隙率plla(左旋聚乳酸)纤维膜和银纳米线电极膜，银纳米线电极膜位于高孔隙率plla纤维膜侧面。
10.进一步的，所述银纳米线电极膜为两个，分置于高孔隙率plla纤维膜的两侧面，高孔隙率plla纤维膜和银纳米线电极膜呈三层夹芯结构设置。
11.进一步的，所述高孔隙率plla纤维膜和银纳米线电极膜之间间隙＜0.5mm；所述
plla纤维的平均直径为0.01-2μm，所得plla纤维膜的克重为1.0-8.0g/m2。
12.一种获得基于摩擦电效应的高孔隙率聚乳酸高效空气过滤膜的制备方法，包括以下步骤：
13.s1、制备高孔隙率plla纤维膜：将干燥后的plla溶解于溶剂1，获得纺丝原液，通过静电纺丝技术制备高孔隙率plla纤维膜；
14.s2、制备银纳米线分散液：将分散剂于硝酸银溶液中混合均匀后，加入形核剂，并将混合溶液转移至微波辅助合成仪中反应，得到银纳米线分散液；
15.s3、制备银纳米线电极膜：将s2所得分散液均匀粘附于聚乳酸无纺布上制得银纳米线电极膜；
16.s4、制备高孔隙率高效低阻plla抑菌过滤膜：将s1所得plla纤维膜与s3所得银纳米线电极膜组合，得到基于摩擦电效应的高孔隙率聚乳酸高效空气过滤膜
17.进一步的，所述步骤s1中干燥后的plla水分＜0.05％，溶剂1为碳酸二甲酯(dmc)、n-n二甲基甲酰胺(dmf)、二氯甲烷、三氯甲烷中的至少一种，plla在纺丝原液中质量浓度为0.03-0.30g/ml。
18.进一步的，所述步骤s1中所用静电纺丝的输出电压为25-50kv、溶液消耗速率为0.1-2ml/h、纤维收卷速率为200-5000rpm、纺丝温度为20-50℃，纺丝湿度为40-80％，纵向风风速为5-20m/s。
19.进一步的，所述步骤s2中硝酸银溶液的溶剂为水、乙醇、乙二醇中的至少一种，硝酸银浓度范围为0.1-2mol/l。
20.进一步的，所述步骤s2中分散剂为聚乙烯吡咯烷酮(pvp)、十二烷基苯磺酸钠(sdbs)、十六烷基三甲基溴化铵(ctab)中的至少一种，分散剂在溶液中浓度为0.05-0.1mol/l。
21.进一步的，所述步骤s2中形核剂为氯化钠、氯化钾、氯化铁、氯化钙、氯化铝等可提供氯离子的水溶性氯盐中的至少一种，形核剂在溶液中浓度为0.05-0.2mol/l。
22.进一步的，所述步骤s2中微波辅助合成仪的输出功率200-1500w，反应温度60-220℃，反应时间15min-2h。
23.进一步的，所述步骤s3中将银纳米线分散液粘附于聚乳酸无纺布上的方法为偏心旋涂、喷涂、抽滤、滴涂、刮刀涂布、浸渍涂布、迈耶尔棒涂、卷对卷涂布法中的任意一种，且粘附后需要干燥至水分＜1％，所使用的聚乳酸无纺布的克重为18-100g/m2。
24.本发明与现有技术相比，具有以下优点和有益效果：
25.(1)本发明通过其采用增加湿度、添加纵向风辅助静电纺丝的方法获得高孔隙率plla纤维膜，提供摩擦电纳米发电机的摩擦电层，通过喷涂等方式得到的银纳米纤维膜均匀稳定，保证摩擦电输出效果良好，通过组合膜的方式构成摩擦电纳米发电机结构，得到具有对可降解、高电位、抗微生物活性、高力学性能、制备工艺简单，对pms过滤效果优异，低滤阻的基于摩擦电效应的高孔隙率聚乳酸高效空气过滤膜。
26.(2)本发明的基于摩擦电效应的高孔隙率聚乳酸高效空气过滤膜对pms的对pms的过滤效率达99.0％-99.99％、表面电位维持在11-15kv、呼吸阻力100-120pa、抗拉强度15-22mpa、抗病毒效率98.9％-99.98％、抗细菌效率99.0％-99.98％。
27.(3)本发明的基于摩擦电效应的高孔隙率聚乳酸高效空气过滤膜具有广阔应用前
景。
附图说明
28.图1为本发明的制备方法路线图；
29.图2为基于摩擦电效应的高孔隙率聚乳酸高效空气过滤膜扫描电镜图。
具体实施方式
30.以下是对本发明的具体实施方式进行详细说明，仅用于对本发明提供进一步说明解释，但并不构成对本发明的限制。
31.聚乳酸因其分子链中的手性中心而展现出剪切摩擦电性，无需外加电场的极化处理，通过机械作用即可产生电压，该方法简单高效，且易于实现规模化生产。在本发明中，本发明通过增加湿度和添加纵向气流的方法制作出具有高孔隙率结构的聚乳酸滤膜，将聚乳酸与金属电极结合起来，能大幅提升聚乳酸的摩擦电性能。
32.银是一种具有一定高力学性能特性且具有一定微生物灭活作用的贵金属，其理化性质均较为稳定，导热、抑菌效果好，质软，广泛应用于很多领域如电子电器、感光材料、工艺饰品、化工材料、生物领域等。在本发明中，申请人将银离子梳理成纳米线，大大增大其比表面积，从而达到对颗粒物的捕捉、过滤效果并提升其导电性能。
33.为满足对高效过滤膜的需求，本发明采用增加湿度、添加纵向风辅助静电纺丝的方法获得高孔隙率plla纤维膜，微波辅助硝酸银溶液合成银纳米线，并进一步制成银纳米线电极膜，将两种纤维膜结构以“银纳米线电极膜—高孔隙率plla纤维膜—银纳米线电极膜”按夹心结构组合，或按“银纳米线电极膜—高孔隙率plla纤维膜”的结构组合在一起即可形成满足要求的过滤膜。该过滤膜具有可降解、高电位、高效微生物灭活、高力学性能、制备工艺简单、对pms的过滤效果优良、低滤阻的特点，是一种具有广阔应用前景的高性能空气过滤膜。
34.实施例1：
35.s1、制备高孔隙率plla纤维膜：将0.03gplla溶解于10ml体积比3:7的dmf+dmc混合溶液中，获得plla质量浓度0.03g/ml的纺丝原液，通过静电纺丝技术(输出电压25kv、溶液消耗速率0.1ml/h、滚筒速率200rmp，纺丝温度20℃，湿度30％，风速5m/s)制备得到平均纤维直径1μm、克重8g/m2的高孔隙率plla纤维膜。
36.s2、制备银纳米线分散液：将0.1mol/l硝酸银的水溶液与0.05mol/l的pvp溶液及0.05mol/l的nacl溶液混合均匀，将混合溶液转移至微波辅助合成仪中反应(输出功率200w、反应温度60℃、反应时间15min)，得到银纳米线分散液。
37.s3、制备银纳米线电极膜：将s2所得的分散液使用喷涂的方法将银纳米线均匀黏附于聚乳酸无纺布(克重18g/m2)上，得到银纳米线电极膜，并干燥使银纳米线电极膜水分＜1％。
38.s4、制备高孔隙率高效低阻杀菌plla过滤膜：将s1所得的高孔隙率plla纤维膜与银纳米线电极膜按“银纳米线电极膜—高孔隙率plla纤维膜—银纳米线电极膜”按夹心结构组合，然后对边缘进行热压使三张膜组合到一起，或按“银纳米线电极膜—高孔隙率plla纤维膜”的结构进行组合，然后对边缘进行热压使两张膜组合到一起，得到基于摩擦电效应
的高孔隙率聚乳酸高效空气过滤膜。
39.实施例2：
40.s1、制备高孔隙率plla纤维膜：将0.3gplla溶解于10ml 3:7的三氯甲烷+dmc混合溶液中，获得plla质量浓度0.03g/ml的纺丝原液，通过静电纺丝技术(输出电压25kv、溶液消耗速率0.1ml/h、滚筒速率5000rmp，纺丝温度20℃，湿度60％，风速20m/s)制备得到平均纤维直径0.01μm、克重7g/m2的plla纤维膜。
41.s2、制备银纳米线分散液：将0.1mol/l硝酸银的水溶液与0.01mol/l的sdbs溶液及0.05mol/l的kcl溶液混合均匀，将混合溶液转移至微波辅助合成仪中反应(输出功率1500w、反应温度220℃，反应时间2h)，得到银纳米线分散液。
42.s3、制备银纳米线电极膜：将s2所得的分散液使用喷涂的方法将银纳米线均匀黏附于聚乳酸无纺布(克重18g/m2)上，得到银纳米线电极膜，并干燥使银纳米线电极膜水分＜0.5％。
43.s4、制备高孔隙率高效低阻杀菌plla过滤膜：将s1所得的高孔隙率plla纤维膜与银纳米线电极膜按“银纳米线电极膜—高孔隙率plla纤维膜—银纳米线电极膜”按夹心结构组合，然后对边缘进行热压使三张膜组合到一起，或按“银纳米线电极膜—高孔隙率plla纤维膜”的结构进行组合，然后对边缘进行热压使两张膜组合到一起，得到基于摩擦电效应的高孔隙率聚乳酸高效空气过滤膜。
44.实施例3：
45.31、制备高孔隙率plla纤维膜：将4gplla溶解于10ml3:7的dmf+三氯甲烷混合溶液中，获得plla质量浓度0.4g/ml的纺丝原液，通过静电纺丝技术(输出电压50kv、溶液消耗速率2ml/h、滚筒速率3000rmp，纺丝温度50℃，湿度40％，风速15m/s)制备得到平均纤维直径1μm、克重8g/m2的plla纤维膜。
46.s2、制备银纳米线分散液：将2mol/l硝酸银的水溶液与0.1mol/l的ctab溶液及0.2mol/l的fecl3溶液混合均匀，将混合溶液转移至微波辅助合成仪中反应(输出功率700w、反应温度70℃、反应时间15min)，得到银纳米线分散液。
47.s3、制备银纳米线电极膜：将s2所得的分散液使用喷涂的方法将银纳米线均匀黏附于聚乳酸无纺布(克重200g/m2)上，得到银纳米线电极膜，并干燥使银纳米线电极膜水分＜1％。
48.s4、制备高孔隙率高效低阻杀菌plla过滤膜：将s1所得的高孔隙率plla纤维膜与银纳米线电极膜按“银纳米线电极膜—高孔隙率plla纤维膜—银纳米线电极膜”按夹心结构组合，然后对边缘进行热压使三张膜组合到一起，或按“银纳米线电极膜—高孔隙率plla纤维膜”的结构进行组合，然后对边缘进行热压使两张膜组合到一起，得到基于摩擦电效应的高孔隙率聚乳酸高效空气过滤膜。
49.实施例4：
50.s1、制备高孔隙率plla纤维膜：将1gplla溶解于10ml 3:7的dmf+dmc混合溶液中，获得plla质量浓度0.1g/ml的纺丝原液，通过静电纺丝技术(输出电压25kv、溶液消耗速率0.8ml/h、滚筒速率3000rmp，纺丝温度40℃)制备得到平均纤维直径1μm、克重1g/m2的plla纤维膜。
51.s2、制备银纳米线分散液：将0.1mol/l硝酸银的水溶液与0.08mol/l的pvp溶液及
0.05mol/l的nacl溶液混合均匀，将混合溶液转移至微波辅助合成仪中反应(输出功率1000w、反应温度120℃、反应时间1h)，得到银纳米线分散液。
52.s3、制备银纳米线电极膜：将s2所得的分散液使用喷涂的方法将银纳米线均匀黏附于聚乳酸无纺布(克重100g/m2)上，得到银纳米线电极膜，并干燥使银纳米线电极膜水分＜1％。
53.s4、制备高孔隙率高效低阻杀菌plla过滤膜：将s1所得的高孔隙率plla纤维膜与银纳米线电极膜按“银纳米线电极膜—高孔隙率plla纤维膜—银纳米线电极膜”按夹心结构组合，然后对边缘进行热压使三张膜组合到一起，或按“银纳米线电极膜—高孔隙率plla纤维膜”的结构进行组合，然后对边缘进行热压使两张膜组合到一起，得到基于摩擦电效应的高孔隙率聚乳酸高效空气过滤膜。
54.对比例1(不采用高孔隙率的plla纤维膜纤维膜)：
55.基本采用实施例1的方法制备过滤膜，不同的是，本例不采用增加湿度、纵向风辅助的静电纺丝plla纤维膜作为中间层，而是直接使用静电纺丝plla纤维膜(克重18g/m2)，将其与银纳米线电极膜以“银纳米线电极膜—静电纺丝plla纤维膜—银纳米线电极膜”结构组合后获得过滤膜。
56.对比例2(不采用银纳米线电极膜)：
57.基本采用实施例2中的方法制备过滤膜，不同的是本例不采用银纳米线电极膜作为电极，而是采用铜网(铜丝直径0.1mm)作为电极膜，将铜网与plla纤维膜以“铜网—plla纤维膜—铜网”结构组合得到过滤膜。
58.对比例3(不采用摩擦电材料作为过滤膜)：
59.基本采用实施例3的的方法制备过滤膜，不同的是本例采用n95口罩(牌号3m 9132)的过滤膜代替plla纤维膜进行性能测试，以“银纳米线电极膜—n95驻极体滤料—银纳米线电极膜”结构组合得到过滤膜。
60.对实施例1-4以及对比例1-3的过滤膜进行以下结构表征和性能测试：
61.扫描电子显微镜：通过场发射扫描电子显微镜(型号jsm-7900f，日本电子)观察基于摩擦电效应的高孔隙率聚乳酸高效空气过滤膜的微观结构。
62.介电常数测试：通过介电常数测试仪(型号waynekerr 6500b，英国waynekerr)进行介电常数的测试。
63.抗微生物活性测试：采用gb190832010《医用防护口罩》中要求的微生物指标进行检测，标准为：不得检出金黄色葡萄球菌、大肠菌群、绿脓杆菌、溶血性链球菌及真菌菌落，细菌菌落总数不得超过20cfu/g；yy 0469-2011《医用外科口罩技术要求》细菌过滤效率不得小于95％。
64.抗病毒测试:采用iso 18184:2019《抗病毒纺织品测试标准》提供的方法，测试由高效抗病毒纤维整理所得的纺织品的抗病毒性能。实验通过比较与病毒(流感病毒h1n1和冠状病毒hcov-229e)接触2小时后空白对照样及试样上病毒的数量，可以得到材料的抗病毒效率，本发明所用病毒为冠状病毒hcov-229e。
65.拉伸性能测试：将所得纤维膜裁剪后获得拉伸样条，根据美国材料试验协会的astm d638-2003中塑料拉伸性能测试标准，使用美国instron公司的万能拉伸机(型号4403，传感器100n)对复合材料的拉伸性能进行测试。每组至少保证3个平行的测试样品，结
果取其平均值。
66.表面电位测试：采用非接触式静电仪(vm54xqs，美国quatek公司)测试纳米纤维膜的表面电位，测试高度为2cm，温度和湿度恒定为25℃和45％，每个样品随机采集20个数据点并取其平均值。
67.呼吸阻力测试：采用微压计(airproap800，美国tsi公司)、仿人呼吸仪及模拟人头测量呼吸阻力，气体流速设置为85l/min，将过滤膜封装于模拟人头上，分别测量滤料与人头组成的腔体以及大气的气压并做差，重复实验三次取平均值，从而计算出过滤膜的呼吸阻力。
68.过滤性能测试：采用lzc-k型自动滤料测试仪(苏州华达仪器设备有限公司)测试纤维膜(面积113.04cm2)的空气过滤性能，气体流速设置为85l/min，气溶胶发生器产生的nacl雾化颗粒的粒径范围为0.1～10μm。每组纤维膜至少测试3个不同位置，结果取其平均值。
69.测试结果如表1-3：
70.表1.基于摩擦电效应的高孔隙率聚乳酸高效空气过滤膜呼吸阻力、介电常数、力学性能、表面电位和过滤性能测试结果
[0071][0072][0073]
表2基于摩擦电效应的高孔隙率聚乳酸高效空气过滤膜抗病毒测试
[0074]
表3基于摩擦电效应的高孔隙率聚乳酸高效空气过滤膜抗微生物活性测试结果实验结果：
[0075][0076][0077]
对基于摩擦电效应的高孔隙率聚乳酸高效空气过滤膜进行了表面电位测试、介电常数测试、过滤效率测试、呼吸阻力测试、力学性能测试、抗病毒测试、抗细菌测试、过滤效率测试等测试，结果表明(表1-表3)本发明的对高孔隙率聚乳酸高效空气过滤膜pms的过滤效率达99.0％-99.99％、表面电位维持在11-15kv、呼吸阻力100-120pa、抗拉强度15-22mpa、抗病毒效率98.9％-99.98％、细菌过滤效率99.0％-99.98％。
[0078]
实验采取了4组实施例以及3组对比例，通过实例说明当实验条件改变时，实验结果的相关变化，结果表明，增加聚乳酸的含量可以有效增加过滤膜的摩擦电及保存电荷的能力，可以维持表面电位在15kv左右，且30天内电量变化不大；增加硝酸银的含量可以有效减少银纳米线的直径，提高银纳米线的比表面积，并提高对活性微生物的捕捉、灭活能力，
按本发明制备的滤膜可以将细菌的过滤效率维持在99.0％-99.98％，抗病毒效率可以达到98.9％-99.98％。综合考虑，4组实施例中改变的实验条件并不会对实验结果造成过大的影响，即实验可行。
[0079]
在3组对比例中，分别用不采用增加湿度、纵向风辅助的静电纺丝plla纤维膜代替高孔隙率plla纤维膜、用铜网代替银纳米线电极膜、用n95口罩的驻极体滤料代替高孔隙率聚乳酸高效空气过滤膜的方法做出实验对比，结果表明，采购的聚乳酸无纺布不能做到静电纺丝的高孔隙率聚乳酸高效空气过滤膜一样的摩擦电效果，即会大大影响其长时间维持表面电位、过滤并灭活微生物、吸附捕捉pms的效果，且呼吸阻力明显提升，并不能做到本发明提出的低滤阻、微生物灭活、高效的要求；用n95口罩的驻极体滤料代替高孔隙率plla纤维膜的方法则会极大地提升滤膜的呼吸阻力，若投入生产使用，人体可能会产生较明显不适感，且其对微生物的过滤及灭活作用很差，不能满足本发明提出的低滤阻、微生物灭活的要求；用铜网代替银纳米线电极膜则不能有效的产生对微生物的灭活、过滤效果。
[0080]
据实施例及对比例的综合观察，本发明提出的实验方法可行且制作出的产品满足预期，所用的材料合理，故本发明的基于摩擦电效应的高孔隙率聚乳酸高效空气过滤膜是一种极有潜力的、具有广阔应用前景的高性能空气过滤膜。
[0081]
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.基于摩擦电效应的高孔隙率聚乳酸高效空气过滤膜，其特征在于，包括高孔隙率plla纤维膜和银纳米线电极膜，银纳米线电极膜位于高孔隙率plla纤维膜侧面。2.根据权利要求1所述的基于摩擦电效应的高孔隙率聚乳酸高效空气过滤膜，其特征在于，所述银纳米线电极膜为两个，分置于高孔隙率plla纤维膜的两侧面，高孔隙率plla纤维膜和银纳米线电极膜呈三层夹芯结构设置。3.根据权利要求1-2任一所述的基于摩擦电效应的高孔隙率聚乳酸高效空气过滤膜，其特征在于，所述高孔隙率plla纤维膜和银纳米线电极膜之间间隙＜0.5mm；所述plla纤维的平均直径为0.01-2μm，所得plla纤维膜的克重为1.0-8.0g/m2。4.一种如权利要求3所述的基于摩擦电效应的高孔隙率聚乳酸高效空气过滤膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：s1、制备高孔隙率plla纤维膜：将干燥后的plla溶解于溶剂1，获得纺丝原液，通过静电纺丝技术制备高孔隙率plla纤维膜；s2、制备银纳米线分散液：将分散剂于硝酸银溶液中混合均匀后，加入形核剂，并将混合溶液转移至微波辅助合成仪中反应，得到银纳米线分散液；s3、制备银纳米线电极膜：将s2所得分散液均匀粘附于聚乳酸无纺布上制得银纳米线电极膜；s4、制备高孔隙率高效低阻plla抑菌过滤膜：将s1所得plla纤维膜与s3所得银纳米线电极膜组合，得到基于摩擦电效应的高孔隙率聚乳酸高效空气过滤膜。5.根据权利要求4所述的基于摩擦电效应的高孔隙率聚乳酸高效空气过滤膜的制备方法，其特征在于，所述步骤s1中干燥后的plla水分＜0.05％，溶剂1为碳酸二甲酯、n-n二甲基甲酰胺、二氯甲烷、三氯甲烷中的至少一种，plla在纺丝原液中质量浓度为0.03-0.30g/ml。6.根据权利要求4所述的基于摩擦电效应的高孔隙率聚乳酸高效空气过滤膜的制备方法，其特征在于，所述步骤s1中所用静电纺丝的输出电压为25-50kv、溶液消耗速率为0.1-2ml/h、纤维收卷速率为200-5000rpm、纺丝温度为20-50℃，纺丝湿度为40-80％，纵向风风速为5-20m/s。7.根据权利要求4所述的基于摩擦电效应的高孔隙率聚乳酸高效空气过滤膜的制备方法，其特征在于，所述步骤s2中硝酸银溶液的溶剂为水、乙醇、乙二醇中的至少一种，硝酸银浓度范围为0.1-2mol/l。8.根据权利要求4所述的基于摩擦电效应的高孔隙率聚乳酸高效空气过滤膜的制备方法，其特征在于，所述步骤s2中分散剂为聚乙烯吡咯烷酮、十二烷基苯磺酸钠、十六烷基三甲基溴化铵中的至少一种，分散剂在溶液中浓度为0.05-0.1mol/l。9.根据权利要求4所述的基于摩擦电效应的高孔隙率聚乳酸高效空气过滤膜的制备方法，其特征在于，所述步骤s2中形核剂为氯化钠、氯化钾、氯化铁、氯化钙、氯化铝中的至少一种，形核剂在溶液中浓度为0.05-0.2mol/l。10.根据权利要求4所述的基于摩擦电效应的高孔隙率聚乳酸高效空气过滤膜的制备方法，其特征在于，所述步骤s2中微波辅助合成仪的输出功率200-1500w，反应温度60-220℃，反应时间15min-2h。

技术总结
本发明公开了一种基于摩擦电效应的高孔隙率聚乳酸高效空气过滤膜及其制备方法，其步骤如下：S1、制备高孔隙率PLLA纤维膜：将PLLA溶于溶剂1，获得纺丝原液，通过静电纺丝技术制备PLLA纤维膜；S2、制备银纳米线分散液：将分散剂于硝酸银溶液中混合均匀后，添加形核剂，通过微波辅助合成法制得到银纳米线分散液；S3、制备银纳米线电极膜：将S2所得分散液均匀粘附于聚乳酸无纺布上得到银纳米线电极膜；S4、制备高孔隙率高效低阻PLLA抑菌滤膜：将S1所得PLLA纤维膜与S3所得电极膜组合，得到高孔隙率高效低阻抑菌过滤膜。本发明具备可降解、高效微生物灭活、高力学性能、低阻、PM滤除性能优异的特点，是一种具有广阔前景的空气过滤膜。是一种具有广阔前景的空气过滤膜。是一种具有广阔前景的空气过滤膜。


技术研发人员：何新建 宋欣译 王存民 唐梦珂 朱金佗 徐欢
受保护的技术使用者：中国矿业大学
技术研发日：2023.07.06
技术公布日：2023/9/6