当前,随着经济社会的高速发展,空气污染情况也变得日趋严峻,从而对生态环境和人类健康造成了严重威胁,因此如何有效过滤空气中的细小颗粒物以有效保护人体健康备受科研界和工业界的高度关注。尽管随着材料科学的发展,已经开发出多种不同功能的防护用品用于抵御细小颗粒物对人体的健康威胁,然而当前这些防护用品在力学特性、使用环境和条件等方面具有很多局限,无法有效满足不同的使用场景。例如,环境恶劣的地方（包括高、低温等）,空气过滤用的防护用品不仅需要有优异的防护效果（高过滤效率、低气阻等）,也要兼具高的力学性能、可加工性能和低成本等。基于此,本研究以工业化生产且成本较低的聚乙烯/聚对苯二甲酸乙二醇酯（PE/PET）皮芯结构双组份熔喷无纺布为原材料,基于双组份无纺布纤维材料不同的熔融温度进行热压,获得不同结构的无纺布基膜材料,并开展空气过滤性能的研究。其内容分为以下几个部分:（1）PE/PET双组份无纺布一步热压制备层级结构多孔膜及其空气过滤性能本工作主要针对当前空气过滤用多孔膜复合材料中增强材料存在的层与层间易分离、复合均匀性差等问题,以PE/PET双组份无纺布为基础原材料,采用热压工艺制备孔隙结构可控的层级多孔膜材料。具体而言,基于单层PE/PET双组份无纺布进行热压处理获得热压多孔膜材料;对其表面和截面形貌进行观察,其表面为PE多孔膜,其内层保留了PET纤维作为增强层,PE粘连作用增强其力学性能。在此基础上,增加热压处理前基材的层数,可以获得厚度（41～128μm）、力学性能（抗拉强度:20 MPa）、体积/表面孔隙率（20.28%/10.52%）可控的层级多孔膜材料。其中4层PE/PET热压多孔膜在42.4 cm/s的气体流速下对粒径为2.5μm的颗粒物的过滤效率可以高达99.14%,然而压降较大高达1000 Pa;研究表明尽管可以通过增加热压层数降低其孔隙尺寸和增大气体速度提高颗粒物被捕捉的概率,去提高空气过滤效率,然而其压降会处于一个很高的范围（＞500 Pa）,因此需要进一步降低压降已实现其实际应用。（2）纳米纤维复合的PE/PET微-纳多孔膜及其空气过滤性能在第一部分的工作基础上,我们基于PE/PET无纺基材引入聚丙烯腈（PAN）纳米纤维,借助一步热压工艺制备微-纳层级结构复合膜材料。研究并利用基材的自粘结与自增强特性,可以有效地复合PAN纳米纤维,获得微-纳纤维一步复合的热压多孔膜材料,同时有效地解决了纳米纤维膜与基材之间易分离和机械性能差等问题,显著提高纳米纤维的耐剥离性和膜材料的力学性能。落沙实验表明,当热压温度为130°C,压力为0.1 MPa,时间为45 s时,落沙20 s后复合膜表面纳米纤维膜的形貌和结构仍然保持完整。空气过滤实验表明,引入PAN纳米纤维可以在显著提高复合膜对微小颗粒物的过滤效率的同时,有效降低其气阻。基于此,系统研究不同纳米纤维膜厚度热压复合后多孔膜的过滤效率,对0.3～2.5μm小颗粒的过滤效率高达98.48%,并且有效降低气阻至160 Pa;计算得出质量因子（QF）可以高达0.026 Pa-1。进一步在PAN纳米纤维中杂化引入TiO2纳米颗粒（PAN/TiO2）,与PE/PET双组份无纺布热压复合制备多级结构微-纳多孔膜（PE/PET-PAN/TiO2）;研究表明TiO2纳米颗粒的引入,可以进一步解决热压处理后复合膜堆积密度增大导致过滤时压降升高等问题。系统研究了TiO2纳米颗粒对PAN/TiO2纳米纤维的形貌和直径以及微-纳多孔膜的孔径的影响;研究表明,确定当TiO2纳米颗粒浓度过高时（～5 wt%）,TiO2纳米颗粒会出现团聚现象,当TiO2纳米颗粒的添加量为2 wt%时,TiO2纳米颗粒可以在纳米纤维上均匀分布,并在其表面形成凸起结构。经测试,电纺30 min的PE/PET-PAN/TiO2的QF值(0.035 Pa-1)是对应PE/PET-PAN QF值(0.021Pa-1)的1.7倍,并且高于单纯PAN电纺45 min的PE/PET-PAN的QF值(0.026 Pa-1)。因此推论得出,TiO2纳米颗粒的加入在提高其的过滤效率的同时,不会影响其压降,从而有效改善了其过滤性能。