ポリ乳酸(PLA)はナノ粒子フィルタリング分野で広範な応用展望を示していますが、その実際の応用はエレクトレット性能（材料の静電荷保持能力）が弱く、ろ過効率が不十分であるという問題に制約されています。したがって、PLAの改質によりろ過性能を向上させることが重要です。本研究では、PLA静電紡糸ナノファイバーメンブレンを基体とし、ポリドーパミン(PDA)界面修飾戦略を用いて繊維表面に強い付着性と複数の官能基を持つ活性界面層を構築し、さらにZn(亜鉛)/Co(コバルト)二元金属有機構造体(Zn/Co-MOF)のインサイチュ可制御成長を誘導しました。最終的に、多段階の微細-ナノ構造と著しく拡大した比表面積を有する二元金属MOF機能化静電紡糸ナノファイバーメンブレン(BMF-PLA)を作製しました。本膜は、二元金属MOFナノ粒子が繊維表面に均一に固定され形成された階層的粗面構造と連続的3次元ネットワークを示し、気流中の物質移動と粒子ろ過効率を著しく向上させました。BMF-PLAのPM_2.5およびPM_0.3に対するろ過効率はそれぞれ99.22％および97.65％に達し、空気清浄分野で顕著な優位性を有します。本研究は、PLAろ材の高性能化のための効果的かつ実現可能な表面機能化戦略を提供するとともに、新世代の持続可能で高性能な空気ろ過材料の設計開発に新たな視点を示します。

静電紡糸ナノファイバーメンブレン;二元金属有機構造体;ポリドーパミン界面修飾;粒子ろ過;表面機能化