DOI：10.1016/j.buildenv.2019.106628
静电纺丝是制备具有较高PM2.5去除效率和相对较低压降的纳米纤维过滤器的一种通用技术。因此，静电纺丝纳米纤维过滤器可应用于建筑物中，以减少室内PM2.5暴露及其对健康造成的危害。本研究探讨了纤维直径、过滤器厚度和填料密度等各种过滤参数对PM2.5去除效率的影响。在本工作中，制备了25种不同过滤参数的尼龙电纺纳米纤维过滤器，并在五种不同的面速度下测量了每个样品的PM2.5去除效率。总共获得125组测量数据。结果表明，尼龙电纺纳米纤维过滤器的PM2.5去除效率与纤维直径呈负相关，与过滤器的厚度呈正相关。但是，PM2.5的去除效率和填料密度之间没有明显的相关性。该研究进一步建立了一个半经验模型，用于预测尼龙纳米纤维过滤器的PM2.5去除效率。该模型的准确性令人满意，中位相对误差为7.9%。
图1.（a）用于捕获空气阻力较大的传统HVAC过滤器，以及（b）用于捕获空气阻力较低的纳米纤维空气过滤器的示意图。
图2.（a）静电纺丝机器的照片，（b）静电纺丝工艺的示意图，以及（c）测量纳米纤维过滤器的PM2.5去除效率的实验装置的示意图。
图3.静电纺丝时间为3h，尼龙溶液浓度为（a）18%、（b）21%、（c）24%、（d）25.5%、（e）27%的纳米纤维过滤器的扫描电镜图像；以及（f）过滤后的扫描电镜图像。
图4.尼龙溶液浓度为（a）18%、（b）21%、（c）24%、（d）25.5%和（e）27%的25种纳米纤维过滤器的PM2.5去除率（η）与面速度（U0）的关系。
图5.静电纺丝时间为（a）1h、（b）1.5h、（c）2h、（d）3h和（e）4h的25种纳米纤维过滤器的PM2.5去除率（η）与纤维直径（df）的关系。
图6.面速度为（a）0.05 m/s、（b）0.1 m/s，（c）0.15 m/s、（d）0.2 m/s和（e）0.25 m/s时，25种纳米纤维过滤器的PM2.5去除效率（η）与过滤器厚度（L）之间的关系。
图7.用公式（18）预测的ηα与25种纳米纤维过滤器的实验数据的比较。
图8.用公式（19）预测的PM2.5去除效率与125次测量的实验数据的比较。
