超薄ePTFE纳米纤维膜用于PM2.5的高效治理

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针对中高浓度PM2.5的高效过滤问题,选取颗粒粒径与膜孔径比值(dP/dm)范围为 0.86~4.46,厚度小于等于 1 μm 的三种不同结构的超薄ePTFE纳米纤维膜展开应用性能研究。考察了过滤速度、PM2.5浓度和膜结构对过滤性能的影响以及膜的再生性能。得益于纳米纤维堆叠的网状结构,在过滤速度为 1.2~4.8 m/min,进口浓度为 200~1000 mg/m~3的范围内,三种超薄ePTFE 纳米纤维膜均能实现 PM2.5 的高效截留(>99.5%),其稳定压降和压降增长速度均随过滤风速和进口 PM2.5 浓度增加而增加,但初始压降和出口浓度仅随过滤风速增加而增加,与进口浓度关系不大。超薄ePTFE纳米纤维膜层数少、过滤阻力低(≤130 Pa)且膜表面光滑(表面粗糙度小于 1 μm),降低了滤饼与膜表面附着力,使滤饼易于脱落,在 4 次循环实验中展现出良好的再生性能。横向对比结果显示,dP/dm为0.86,膜厚度为0.5 μm的超薄e PTFE纳米纤维膜兼具最低的过滤压降(30 Pa)和良好的过滤效率(99.93%)及再生性能好的优势,在中高浓度PM2.5空气净化领域体现出较好的应用前景。
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