Indução de múltiplas interfaces ativas para funcionalização de nanofibras de ácido polilático por estruturas metálicas orgânicas e aplicação em separação gás-sólido

Qiao-bin Liu ,  

Yong-peng Chi ,  

Lu Sun ,  

Dong-zhi Li ,  

Jun-mei Fan ,  

Shao-zhen Wang ,  

Yu-zhen Hou ,  

Xiao-peng Li ,  

Wu-lin Shang ,  

Ming-feng Luo ,  

Long-chao Zhu ,  

Kun Yu ,  

Meng-bao Fan ,  

Meng Zhou ,  

Huan Xu ,  

摘要

Partículas inaláveis em espaços confinados (PM) frequentemente acompanham gases tóxicos como SO2, enquanto materiais de purificação tradicionais apresentam limitações como baixo fluxo ou má adaptabilidade ambiental, sendo urgente a necessidade de materiais integrados multifuncionais para separação. Uma membrana nano-fibrosa biomimética de ácido polilático (LbL-APLA) foi construída por auto-montagem em camadas, modificada com polidopamina e crescimento in situ de cristais de estrutura metálica orgânica bimetálica dirigida por coordenação, apresentando alta capacidade de carga de 72,3%, área superficial específica de 547 m2·g-1 e numerosos sítios de adsorção metálica. Sob alta vazão de 85 L·min-1, através da ação sinérgica de peneiramento por tamanho, adsorção eletrostática e confinamento em canais hierárquicos, a eficiência de filtração de PM0.3 alcança 96,7%, capacidade de adsorção de SO2 é 6,2 mmol·g-1, e seletividade SO2/N2 é 6480. Além disso, LbL-APLA possui superfície de alta atividade elétrica para construir uma plataforma de monitoramento de saúde autossuficiente, resolvendo o desafio do equilíbrio entre alta resistência à poeira, alta permeabilidade e reconhecimento seletivo, fornecendo um paradigma estrutural para purificação integrada do ar e materiais ambientais inteligentes.

关键词

múltiplas interfaces ativas;funcionalização de MOF;nanofibras de ácido polilático;filtração de partículas;separação seletiva

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