在聚乳酸纳米纤维膜上通过掺杂磺化氧化石墨烯实现原位生长ZIF-67，以实现高效空气过滤

《ACS Applied Polymer Materials》：ZIF-67 In Situ Growth Enabled on Poly(lactic acid) Nanofiber Membranes Doping Sulfonated Graphene Oxide for High-Efficiency Air Filtration

高效多功能空气过滤材料Z-PG的制备及其性能研究，通过电纺与原位生长技术将磺化石墨烯氧化物（SGO）和ZIF-67负载于PLA纳米纤维膜，显著提升机械强度（65.56 MPa）和综合空气净化能力（PM0.3过滤效率99.995%、甲醛去除率98.3%、抗菌率超99.9%），并保持优异循环稳定性。

　　

复合空气污染包括颗粒物（PM）、甲醛和致病微生物，对人类健康构成了严重威胁，这促使人们高度关注高效多功能空气净化材料的研究。在本研究中，制备了磺化氧化石墨烯（SGO），通过静电纺丝和原位生长技术相结合的方法，将其用于制备涂有ZIF-67的SGO改性聚乳酸（PLA）纳米纤维膜（简称Z-PG），以实现高效空气净化。利用SGO作为桥梁，有效地促进了ZIF-67在PLA纳米纤维膜上的均匀且牢固的负载。这种方法同时提升了膜的机械性能和多功能性，解决了ZIF-67在柔性基底上分布不均和粘附力不足的关键问题。实验结果表明，加入SGO显著改善了纳米纤维膜的机械性能：其抗拉强度达到65.56 MPa，断裂伸长率为65.85%，分别比纯PLA纳米纤维膜提高了243%和41.3%。此外，SGO上丰富的磺酸基团作为活性位点，有效促进了ZIF-67的均匀沉积。Z-PG对直径小于0.3微米的颗粒物（PM_0.3）的过滤效率高达99.995%，气流阻力仅为80 Pa，并且具有优异的甲醛吸附性能，去除率为98.3%。值得注意的是，Z-PG还表现出出色的抗菌活性，对大肠杆菌（E. coli）的抑制率为99.996%，对金黄色葡萄球菌（S. aureus）的抑制率为99.993%。此外，Z-PG在经过10次连续的过滤和抗菌测试后，仍保持优异的循环稳定性：过滤效率超过94%，抗菌效果超过98%。本研究为开发适用于复杂污染环境的高效、稳定且多功能空气净化材料提供了一种创新策略。