随着煤化工、油气精炼、半导体制造等行业技术不断升级,对先进空气过滤技术与材料的需求急剧增加。这一需求既源于保障生产过程稳定运行的考量,也契合支持环境可持续发展的时代要求。行业对空气过滤的关键需求在于,要能协同去除细颗粒物(PM)和有害气体,同时开发出兼具环保性与多功能性的新型过滤材料。

然而,传统纤维素纸基过滤材料存在严重局限性,其机械强度和稳定性欠佳,难以在苛刻的工业环境中应用。
为填补这一空白,中国科学院新疆理化技术研究所的研究人员积极探索,将纤维素与无机刚性纤维相结合,成功开发出环保多功能的空气过滤材料,相关研究成果发表于《危险材料杂志》。
研究团队以莱赛尔纤维(天然生物质纤维)和玄武岩纤维(矿物基纤维)为原料,采用无粘合剂的湿法成网工艺,制造出一系列复合纤维过滤材料,增强了材料的环境兼容性。
测试结果显示,与纯纤维素纤维替代品相比,该复合材料优势明显。一方面,玄武岩纤维的加入大幅提升了其爆破强度和撕裂强度,有效解决了传统纤维素过滤器易碎的问题;另一方面,尽管含有刚性玄武岩纤维,该复合材料仍保持较高柔韧性,可适应不同的过滤设备和安装场景。
为进一步增强材料的空气净化能力,研究人员在复合纤维表面原位生长了具有高吸附能力的金属有机骨架——沸石咪唑骨架 -8(ZIF -8)。
此外,玄武岩纤维成分还赋予复合材料优异的耐热性。即便在煤化工和炼油工艺中常见的高达250°C的高温环境下,该材料仍能保持稳定的过滤性能,远超在高温下会降解的传统纤维素过滤器。
研究人员表示,这些新型材料为复杂工业环境中的空气过滤提供了高效、多功能且可持续的解决方案。
更多信息: Ze-Xin Chen 等,《高柔韧性多功能莱赛尔-玄武岩纤维滤料用于高性能空气过滤》,《危险材料杂志》(2025)。
















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