随着我国工业化水平的提高,空气污染问题逐渐成为了大众关注的焦点。空气污染颗粒主要有盐性及油性气溶胶颗粒物,对人体健康以及环境均有危害,因此采用空气过滤材料对其进行过滤拦截十分必要。油性颗粒物具有流动性,在过滤过程中还会受到滤材本身性能的影响。静电纺丝微纳米纤维具有直径细、孔隙率高等优点,非常适合用于制作高性能空气过滤材料。因此本课题制备了疏水疏油微纳米纤维过滤材料,设计梯度结构对其过滤性能进行了提升,通过与非织造布复合对其力学性能进行了增强,制备了高性能微纳米纤维空气过滤材料。首先,为降低材料表面能,向聚丙烯腈（PAN）纤维膜中引入含氟聚氨酯（FPU）,制备PAN/FPU微纳米纤维膜并对其性能进行表征。研究结果表明随着FPU添加量的增大,PAN/FPU微纳米纤维膜的表面能减小、直径增大、粗糙度增大、孔径增大、材料的滤效及滤阻逐渐减小、断裂强度降低。当PAN的质量分数为12%,FPU的添加量为20%时,纤维膜的表面能最低,疏水疏油性能最好。其次,由于FPU的引入在提高纤维膜疏水疏油性能的同时降低了过滤性能,为提高滤效并降低滤阻,设计了双层梯度结构,通过COMSOL软件对单层均匀及双层梯度结构微纳米纤维膜的过滤性能进行了模拟。研究发现双层梯度结构能够在提高滤效的同时有效降低滤阻,且当气流从粗直径侧向细直径侧流动时,其滤效更高滤阻更低。为探究双层梯度微纳米纤维膜中粗、细层纤维膜厚度比对过滤效果的影响并探究最佳厚度比,制备了总厚度相同,细、粗纤维层厚度比为1:1、1:2、1:3、1:4、1:5的梯度结构微纳米纤维膜。研究结果表明随着粗直径层厚度的增大,梯度结构纤维膜的断裂强度减小、孔径增大、透气性增大、滤效及滤阻降低。在细、粗纤维层厚度比为1:3时,纤维膜的综合过滤效果最好,此时对盐性颗粒物的滤效为99.84%,滤阻为163.7 Pa;对油性颗粒物的滤效为99.88%,滤阻为168 Pa。最后,为提高制得的双层梯度微纳米纤维膜的强力,通过热风黏合方式将ES纤维非织造布与双层梯度微纳米纤维膜复合。研究发现,随着热风处理时间的延长,复合膜的剥离强力及断裂强力逐渐增大,断裂伸长逐渐减小。由于黏结点会对纤维膜造成一定的堵塞,随着热风处理时间的延长,纤维膜透气性略有降低,过滤阻力逐渐增大,复合膜对油性及盐性颗粒物过滤效率无明显变化,均在99.8%以上。综合考虑复合膜的各项性能测试结果,最佳热风处理时间为4 min。