【高分子科學前沿微信公眾平臺】Adv.Mater：北理開發出MOF濾膜用于去除PM2.5
發布日期：2017-01-25 供稿：高分子科學前沿微信公眾平臺 編輯：楊晶 審核：王征 閱讀次數：
原文標題：Adv.Mater：北理開發出MOF濾膜用于去除PM2.5
在過去的幾十年中，由于人類活動造成的空氣污染已成為一個世界性的問題。特別是在中國等發展中國家，顆粒物（Particulate matters，PMs）作為一種主要的污染源，已經造成嚴峻的環境問題。PM2.5 和 PM10 會對人體健康造成不可逆的損害，長期暴露于PM2.5 環境會導致呼吸和心腦血管疾病。在北京，PM 年平均值（PM2.5: 80.6 μg m?3 ， PM10: 101.5 μg m?3，2015年）遠高于世界衛生組織的限定值（PM2.5:10 μg m?3，PM10:20 μg m?3）。
對于工業界，發電廠和煉油廠等產生的顆粒物除造成環境問題外，還會損害工業設備。例如，細顆粒物沉積在管道和連接件處，有可能造成設備腐蝕、阻塞甚至爆炸。中國國家強制標準 GB3095-2012 中，工業區的 PM 年均值限制為 ，在今后這一標準將更加嚴格。工業上常用袋式除塵器（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）。因此有必要研發兼具堅韌、耐用、顆粒物凈化效率高、耐高溫等特點的過濾材料，直接用于管路系統、工業反應器、汽車和飛機的發動機排氣管。
北京理工大學王博教授課題組開發出一種對輥熱壓印方法，用于批量制備金屬有機骨架配合物（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，玻璃纖維織物，金屬網，無紡布，密胺海綿）。MOF 濾膜堅韌、工作溫度范圍寬（80~300°C），在室溫和 200°C 下都具有優異的的顆粒物凈化效率，有望用于工業除塵和發動機尾氣凈化。同時，室內試驗表明，MOF 濾膜在保證良好的透光性和通透性的同時，能有效去除顆粒物，且使用壽命長、容易再生，因此有望用于室內空氣凈化。
圖1 對輥工藝制備MOF濾膜用于去除 PM 示意圖
圖2 逐層（layer-by-layer）涂覆 MOF 示意圖及相關表征
圖3 ZIF-8@密胺泡沫的柔性展示和去除 PM 性能測試
圖4 ZIF-8@塑料網材料表征和去除 PM 性能測試
來源： 材聲到
參考文獻：Roll-to-Roll Production of Metal-Organic Framework Coatings for Particulate Matter Removal, Advanced Materials, DOI: 10.1002/adma.201606221.
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