梯度润湿性双层层状纳米纤维膜：高效PM0.3过滤与动态湿气管理的创新设计

为解决高湿度环境下传统滤材效率下降、呼吸阻力增加的问题，研究人员开发了一种聚偏氟乙烯-三氟乙烯(PVDF-TrFE)/聚丙烯腈(PAN)双层层状纳米纤维膜。通过调控疏水层与亲水层的纺丝时间比构建润湿性梯度，实现5.51 kg m?2 h?1的水蒸气传输率，同时凭借7.36 kV表面电势使PM0.3过滤效率达97.37%。该研究为医疗隔离等湿热敏感环境提供了新一代过滤材料解决方案。

　　

气候变暖背景下，高湿度环境对空气过滤材料提出严峻挑战。传统滤材因湿气积聚导致性能衰减的痛点，被这项研究巧妙化解——科学家们设计出具有"智能水分调度"功能的双层层状纳米纤维膜。上层采用富含负电氟原子的聚偏氟乙烯-三氟乙烯(PVDF-TrFE)，如同自带7.36千伏高压静电的"磁铁"，能牢牢捕获97.37%的PM_0.3颗粒；下层聚丙烯腈(PAN)的氰基官能团则化身"水分子捕手"，通过氢键作用实现31.4%的平衡吸湿率。最精妙的是，通过调控两层纺丝时间比形成的润湿性梯度，就像搭建了"毛细管高速公路"，使水蒸气以5.51千克每平方米每小时的速度定向传输。这种仿生设计不仅保持0.0203帕^?1的高品质因数，更为医用防护服等特殊场景提供了"会呼吸"的智能过滤方案。