本研究结合静电纺丝、煅烧和表面改性制备了具有优异颗粒物（PM）过滤效率的超疏水静电纺丝纳米纤维膜（e-NFM）。在此，所制备的SiO2 e-NFM含有80nm超细珠串纤维，具有出色的PM2.5过滤效率（>99.9%）。此外，SiO2 e-NFM在1000℃和各种酸碱极端环境下保留了膜的原始物理特性。用聚偏氟乙烯-六氟丙烯和氟烷基硅烷进行表面改性后，该膜（简称为F-SiO2 e-NFM）显示出超疏水性，并将其首次应用于PM过滤。由于具有拒水拒油的优点，即使在高湿度环境中，它也是自清洁的，对含油颗粒污染物有着很高的去除效果。此外，由于其柔软和可折叠的机械性能，它可以多次重复使用，同时仍保持高效率。这种超疏水纳米纤维膜具有优异的颗粒物分离效率和在各种情况下多次重复使用的潜力，可广泛用于空气过滤器的开发。
图1.（a）静电纺丝法制备PVA@SiO2 e-NFM；（b）超疏水F-SiO2 e-NFM的涂层步骤；（c）涂覆和未涂覆膜上的甲基蓝染色水、油红O染色煤油、罗丹明B染色甲苯和透明植物油的照片（每滴10μL，少量染料对CA没有影响）；（d）FAS和PVDF-HFP的化学结构。
图2.（a,b）PVA@SiO2 e-NFM和SiO2 e-NFM的SEM图像，比例尺：5μm、5μm和100nm；（c）PVA@SiO2 e-NFM和SiO2 e-NFM的纤维直径。
图3.（a）F-SiO2 e-NFM的SEM和TEM照片，比例尺：5μm，20nm；（b）F-SiO2 e-NFM在第五次过滤测试后的SEM图像，比例尺：2μm；（c）重复使用5次后，经乙醇清洗的F-SiO2 e-NFM的SEM图像，比例尺：5μm，500nm；（d）SiO2 e-NFM的孔径分布。
图4.（a）PVA@SiO2 e-NFM、SiO2 e-NFM和F-SiO2 e-NFM的FTIR光谱；（b）PVA@SiO2 e-NFM和SiO2 e-NFM的全扫描XPS光谱。
图5.CA的测量：（a,b）SiO2 e-NFM的水和煤油接触角；（c,d）F-SiO2 e-NFM的植物油和煤油接触角；（e）F-SiO2 e-NFM的AFM图像；（f）使用高速相机测量F-SiO2 e-NFM与水的超润湿性。
图6.（a）RH=20±5%；（c）RH=96±3%；T=20±5℃，F-SiO2 e-NFM在不同气速下的PM过滤效率；（b）RH=20±5%；（d）RH=96±3%；T=20±5℃，F-SiO2 e-NFM的QFs与气速之间的关系。
图7.（a）T=20±5℃，0.51m/s，RH=35±5%，RH=96±3%，F-SiO2 e-NFM的PM捕获效率；（b）T=20±5℃，0.51m/s，RH=20±5%，RH=96±3%，F-SiO2 e-NFM的QFs与不同PMs之间的关系。
图8.（a）RH=20±5%；（c）RH=96±3%；T=20±5℃，F-SiO2 e-NFM在不同时间点的PM过滤效率；（b）RH=20±5%；（d）RH=96±3%；T=20±5℃，F-SiO2 e-NFM的QFs与时间之间的关系。
图9.（a）T=20±5℃，RH=20±5%，0.51m/s，F-SiO2 e-NFM在五个捕获循环下的PM去除效率；（b）F-SiO2 e-NFM在五个捕获循环内的外观变化。
图10.SiO2 e-NFM和PVA@SiO2 e-NFM的TGA曲线。
