AgCl/AgBr/CS@ZIF-8复合纸的制备及其空气过滤及抗菌性能

摘要

以纸基材料作为基底材料，利用壳聚糖（CS）凝胶化与基底材料结合，并通过原位合成法和沉淀法分别引入沸石咪唑骨架-8（ZIF-8）、AgCl和AgBr,CS凝胶化具有固定ZIF-8的作用，同时ZIF-8存在防止AgCl和AgBr发生纳米团聚效应，最终通过冷冻干燥制备出具有“三明治结构”的AgCl/AgBr/CS@ZIF-8复合纸。研究了CS含量和气体体积流量对复合纸过滤性能的影响，探究了复合纸在实际应用中的稳定性和抗菌性。结果表明，CS/纸中CS质量分数为0.3%时，压力降为137Pa，对PM_0.3和PM_2.5过滤效率分别为86.49%和97.54%。AgCl/AgBr/CS@ZIF-8复合纸在1～5L/min气流下仍能保持稳定，在2L/min气流下对PM_0.3和PM_2.5过滤效率分别为96.22%和99.40%，同等条件下比滤纸分别提升41.72%和11.51%，最佳品质因子为0.037 3。稳定性测试中，过滤20min后，复合纸对PM_0.3和PM_2.5过滤性能仍能保持82.15%和99.08%。抗菌测试中，复合纸对大肠杆菌（E.coli）和金黄色葡萄球菌（S.aureus）的抑菌圈直径分别为20.13mm和11.92mm，表现出良好的抗菌性。

关键词

复合纸 / 空气过滤 / 抗菌 / 冷冻干燥 / 金属有机框架