폴리락트산(PLA)은 나노입자 여과 분야에서 넓은 응용 가능성을 보이나, 실질적인 사용은 정전기 저장능력이 약하고 여과 효율이 부족한 문제로 제한된다. 따라서 PLA의 여과 성능 향상을 위한 개질이 중요하다. 본 연구에서는 PLA를 기반으로 한 정전방사 나노섬유막에 폴리도파민(PDA) 인터페이스 개질 전략을 적용하여 섬유 표면에 강한 접착성과 다중 작용기(官能团)를 갖는 활성 인터페이스 층을 구축하였고, 이어서 Zn(아연)/Co(코발트) 이금속 금속유기골격체(Zn/Co-MOF)의 현장 제어 제작을 유도하였다. 최종적으로 다단계 미/나노구조와 크게 증가된 비표면적을 가진 이금속 MOF 기능화 정전방사 나노섬유막(BMF-PLA)을 제조하였다. 이 막은 이금속 MOF 나노입자가 섬유 표면에 균일하게 고정되어 형성된 계층적 조면 구조와 연속적인 3차원 네트워크를 나타내어 기류 내 물질 전달과 입자 여과 효율을 크게 향상시켰다. BMF-PLA의 PM_2.5 및 PM_0.3에 대한 여과 효율은 각각 99.22% 및 97.65%에 달해 공기 정화 분야에서 뚜렷한 장점을 가진다. 본 연구는 PLA 필터 재료의 고성능화를 위한 효과적이고 실용적인 표면 기능화 전략을 제공할 뿐만 아니라 지속 가능하고 고성능의 차세대 공기 여과 재료 설계 개발에 새로운 아이디어를 제시한다.

정전방사 나노섬유막; 이금속 금속유기골격체; 폴리도파민 인터페이스 개질; 입자 여과; 표면 기능화