空气污染已经成为人类面临的主要环境问题之一，如何有效的控制PM2.5对公众身心的影响，已经成为国内外学者的关注热点。 目前，针对雾霾天气，公众的关注点主要集中在室外PM2.5防控措施，传统的无纺布过滤材料，纤维直径都在微米级别，所形成的孔径较大，达不到对微小颗粒物的过滤要求。采用静电纺丝技术可以将高聚物溶液在外加电场中拉伸成直径几十到上百纳米的纤维，所制得的膜材料孔径小、比表面积大，可用于PM2.5的吸附和过滤，并提高过滤效率。

清华大学深圳国际研究生院李勃研究员团队与清华大学材料学院伍晖副教授团队近年来一直在合作开发纳米纤维类材料，并在研究中发现纳米纤维膜具有良好的过滤性能。在抗击疫情的战斗中，该团队紧急启动了用于口罩中间过滤层材料的纳米纤维膜的二次开发。

随着我国经济和工业的迅速发展，空气中颗粒污染物日益增多，其中危害 最大的是 PM2.5，而过滤除尘是控制大气中 PM2.5 含量最为有效的技术，其中 过滤材料是核心。本项目产品便是针对 PM2.5 而发展起来的一种高效过滤材料， 对 PM2.5 的过滤效率超过 80%，它是以高分子溶液及无机溶胶凝胶为原料，采 用高压静电纺丝技术，经纺丝、复合成型等工艺制备而得。

随着我国经济和工业的迅速发展，空气中颗粒污染物日益增多，其中危害最大的是PM2.5，而过滤除尘是控制大气中PM2.5含量最为有效的技术，其中过滤材料是核心。本项目产品便是针对PM2.5而发展起来的一种高效过滤材料，对PM2.5的过滤效率超过80%，它是以高分子溶液及无机溶胶凝胶为原料，采用高压静电纺丝技术，经纺丝、复合成型等工艺制备而得。

本发明公开了一种有机/无机复合纳米线过滤膜的制备方法。包括如下步骤：将金属盐溶解在乙醇胺的水溶液中制备金属氢氧化物纳米线；将肝素溶液加入到金属氢氧化物纳米线溶液中，制备核壳结构复合纳米线溶液；将聚合物多孔膜固定在过滤容器中，膜面朝上，过滤容器中加入核壳结构复合纳米线溶液，减压过滤；干燥。本发明将荷负电的肝素通过静电作用固定在荷正电的金属氢氧化物纳米线表面，形成以纳米线为核，以肝素为壳的核壳结构复合纳米线，再通过动态制膜法，将复合纳米线沉积在聚合物多孔膜表面，形成具有抗菌性和血液相容性双重功效的有机/无机复合纳米线滤膜。纳米线直径小，负载时形成的孔径小，孔密度高，制备工艺简单、成本低。

项目通过静电纺丝喷头的设计、熔融静电纺连续化加工系统的控制等方面的 研究，开发了可工业化生产的的熔融静电纺丝及其复合物加工的技术，并通过热 压粘合等技术的研究，成果解决了熔融纳米纤维与常规非织造材料之间的复合技 术难点。 2 关键技术 针对个体防护和工业过滤的需求，开发了熔融/静电纺丝制备纤维直径小、 孔隙率高、孔径分布均匀的过滤材料，满足高效低阻过滤要求，过滤效率＞99.97%， 阻力压降＜100Pa，突破批量化生产关键工艺和装备。 3 知识产权及项目获奖情况 授权专利：一种新型高效率静电纺丝线型喷头（专利号: 201310252853.X） 4 项目成熟度 批量生产阶段 5 投资期望及应用情况 效益分析：资金需求总额 200 万元 应用情况：江苏菲特滤料有限公司 

成果内容：在6项国家级项目连续支持下，创建了在多种过滤膜表面构建仿细胞膜抗污染涂层的共性技术方法。获得了多种抗污染性能优异的水净化膜，建立了自清洁油水过滤分离装置及工艺技术。抗污染不锈钢网膜滤水通量10000-60000 L/m2h，除油率99%；抗污染超大尼龙网膜处理湖泊藻类污染的除藻率可高达95%，水体透明度及处理效率比其它处理分别提高3-5倍和100倍。抗污染膜构建技术及主要应用指标达到国际领先水平。 成果成熟度：已进入中试产品阶段，需要合作进行产业化攻关。 转化方式：技术转让与合作开发。 产业化应用市场需求： (1)湖泊及水源水中藻类和其它悬浮污染物高效滤除； (2)游泳池水高效、快速过滤净化； (3)巨量含油污水自清洁过滤净化处理； (4)原油开采液抗污染油水过滤分离； (5)水面浮油快速、高效收集； (6)生活污水高效过滤处理。 有关奖项：2017年陕西省科技工作者创新创业大赛金奖； 2021年陕西高校科学技术奖“一等奖”。 成果知识产权情况： 专利号 专利名称 专利状态 知识产权权属 ZL201110203771.7 利用RAFT聚合技术在材料表面构建仿细胞外层膜结构涂层的方法 授权 独占 ZL201110205373.9 仿贻贝粘附蛋白和细胞膜结构共聚物及其制备方法和应用 授权 独占 ZL200910219143.0 一种仿细胞外层膜结构修饰涂层制备的方法 授权 独占 ZL201310469385.1 一种通过聚多巴胺涂层构建功能化表界面的方法 授权 独占 ZL201510013872.6 含磷酰胆碱和聚乙二醇的功能聚合物及其抗污涂层的构建方法 授权 独占 ZL201610120275.8 功能型仿细胞外层膜立体结构涂层的构建方法 授权 独占 ZL201810353089.8 一种抗生物污染的超亲水微滤膜的制备方法 授权 独占 ZL201610485203.3 一种滤纸改性制备油水分离膜的方法及应用 授权 独占 ZL201610485188.2 一种亲水/疏油型油水分离不锈钢网膜的制备方法 授权 独占 ZL201910027531.2 一种仿生聚合物及制作耐久性双仿生聚合物涂层的方法及应用 授权 独占 ZL201720628315X 一种滤水型油水分离器 授权 独占

项目成果/简介:成果内容：在6项国家级项目连续支持下，创建了在多种过滤膜表面构建仿细胞膜抗污染涂层的共性技术方法。获得了多种抗污染性能优异的水净化膜，建立了自清洁油水过滤分离装置及工艺技术。抗污染不锈钢网膜滤水通量10000-60000 L/m2h，除油率99%；抗污染超大尼龙网膜处理湖泊藻类污染的除藻率可高达95%，水体透明度及处理效率比其它处理分别提高3-5倍和10

成果介绍根据待净化的污染物特性对纳米纤维膜进行针对性的功能化修饰处理，将功能化纳米纤维膜与基膜复合，设计新型过滤净化滤膜，达到良好的物理过滤性能和化学污染物的深度净化效果。技术创新点及参数本项目研制了一种新型喷头，制备效率较现有的单一喷针提高20倍以上，能与常规的静电纺丝装置匹配，不需要特殊的设备，喷头不易堵、容易清理；一种无喷头静电纺丝法量产纳米纤维的技术和装置（授权专利号： 201210532449.3），利用液态薄膜与电场相互作用自身产生的大量微小突起或波峰作为射流源，产量大幅提高。本项目提供的纳米纤维的量化制备技术，可制备多种材料纳米纤维，作为纳米纤维过滤介质产品，作为高端过滤产品应用广泛。市场前景能连续、稳定地大量制备纳米纤维，批间性能稳定、质量可控，同时水和有机溶剂兼容，消除制备材料的局限性；2、根据待净化的污染物特性对纳米纤维膜进行针对性的功能化修饰处理，将功能化纳米纤维膜与基膜复合，设计新型过滤净化滤膜，达到良好的物理过滤性能和化学污染物的深度净化效果；3、研制成功的功能化纳米纤维膜具有环境友好、性能稳定、对目标污染物吸附选择性高、容易再生的特点。

:本技术为纳米粉体与膜材料共混改性，从本质上改变膜的亲水性 能，获得性能优异、抗菌、耐污染的超滤膜产品。获得的膜产品孔隙率大，平 均孔径小；膜的性能在纯水通量、抗压强度、断裂伸长率、亲水性及抗污染性 等方面较现有产品大幅提高，其使用寿命可提高 60%以上。目前，该技术已具备 生产 PSF、聚氯乙烯（PVC）、聚偏氟乙烯（PVDF）三种膜材料的中空纤维超滤 膜产品。PSF、PVC 膜组件已在农村地下饮用水中去除硝酸盐氮及甘薯淀粉加工 废水中分离多糖蛋白两个工艺中完成中试试验，试验证明改性超滤膜的抗污染 能力提高显著，清洗后超滤膜通量恢复率达到 95%以上。该技术生产产品已经在 青岛市农村饮用水生物净化工程中开展中试，并在平度崔家集建立了中试基地。