O ácido polilático (PLA) apresenta amplas perspectivas de aplicação no campo da filtração de nanopartículas, mas sua aplicação prática é limitada pelo desempenho fraco do eletreto (capacidade do material de armazenar carga eletrostática) e pela eficiência insuficiente da filtração. Portanto, a modificação do PLA para melhorar seu desempenho de filtração é de grande importância. Este estudo utiliza uma membrana de nanofibras eletrofílicas de PLA como matriz, por meio de uma estratégia de modificação de interface com polidopamina (PDA), construindo uma camada de interface ativa com forte adesão e múltiplos grupos funcionais na superfície das fibras, induzindo o crescimento in situ controlado do quadro metal-orgânico bimétalico Zn/Co (Zn/Co-MOF). Finalmente, foi preparada uma membrana de nanofibras eletrofílicas funcionalizada com MOF bimétalico (BMF-PLA) com estrutura micro-nano escalonada e área superficial significativamente aumentada. A membrana apresenta uma estrutura rugosa hierárquica e uma rede tridimensional contínua formadas por nanopartículas bimétalicas MOF ancoradas uniformemente na superfície das fibras, aumentando significativamente a transferência de massa no fluxo de ar e a eficiência da filtração de partículas. A eficiência de filtração do BMF-PLA para PM_2.5 e PM_0.3 atinge 99,22% e 97,65% respectivamente, conferindo-lhe vantagens significativas na área de purificação do ar. Este estudo não apenas fornece uma estratégia eficiente e viável para a funcionalização superficial de materiais filtrantes de PLA de alto desempenho, mas também oferece novas ideias para o design e desenvolvimento de materiais de filtração de ar sustentáveis e de alto desempenho de nova geração.

Membrana de nanofibras eletrofílicas; estrutura metal-orgânica bimétalica; modificação de interface com polidopamina; filtração de partículas; funcionalização superficial