ナノファイバー膜：将来の分離技術をリードするコア材料

材料科学とナノテクノロジーの継続的な進歩により、 ナノファイバー膜 、高性能機能材料として、水処理、空気浄化、医療ろ過、エネルギー貯蔵など、多くのハイテク分野で広く使用されています。

1.ナノファイバー膜とは何ですか？ —MicroStructureは巨視的なパフォーマンスを達成します
ナノファイバー膜は、通常数十と数百のナノメートルの間に直径を持つポリマー繊維で構成される非織物膜材料です。非常に高い特定の表面積、優れた多孔性、調整可能な細孔サイズ構造を持っています。従来の微孔膜または中空繊維膜と比較して、ナノファイバー膜には次の優れた利点があります。

超高ろ過精度：ナノスケールの細孔構造は、PM2.5、細菌、ウイルス、その他の粒子を効果的に傍受することができます。

低圧差と高磁束は共存している：繊維は薄く、整然とした方法で配置されているため、高いろ過効率を維持しながら良好な空気透過性/水透過性が維持されます。

強い界面力：表面積が高いと吸着と触媒反応が促進されます。

優れた柔軟性と互換性：他の機能材料（活性炭、抗菌剤など）と簡単に組み合わせると、包括的なパフォーマンスが向上します。

2。ナノファイバー膜はどのように準備されていますか？ - エレクトロスピニングテクノロジーがコアです
現在、ナノファイバー膜に最も一般的に使用される準備方法は、エレクトロスピニングテクノロジーです。このテクノロジーは、高電圧の静電フィールドを使用してポリマー溶液を伸ばすか、連続ナノスケールフィラメントに溶かし、それらを堆積して薄い膜構造を形成します。その中心的な利点は次のとおりです。

プロセスパラメーターの強力な制御可能性：繊維の直径、膜の厚さ、および多孔性は正確に調整できます。

幅広い該当する材料：ポリビニルアルコール（PVA）、ポリイミド（PEI）、ポリウレタン（PU）、ポリフッ化ビニリデン（PVDF）などのポリマー材料をすべて適用できます。

大規模な準備が簡単：現在、ロールツーロール産業機器が発売されました。

また、遠心性回転、ガス支援紡糸、テンプレート支援堆積などの新たな技術もあり、生産効率と膜構造の制御性を改善することに取り組んでおり、それが絶えず発展しています。

3。ナノファイバー膜の主要な用途フィールドの分析
1。水処理場：効率的なろ過と淡水化ツール
ナノファイバー膜は、多孔性が高く、調整可能な細孔サイズにより、特に微小ろ過（MF）、限外ろ過（UF）、ナノフィルトレーション（NF）およびその他のフィールド、特に工業用廃水、海水淡水化、飲料水精製での使用に特に適しています。研究では、油水分離におけるPVDFベースのナノファイバー膜の効率は99％と高く、フラックスは従来の膜材料の効率よりもはるかに高いことが示されています。

2。空気浄化：PM2.5と病原体の宿敵
マスク、空気浄化器、高効率エアフィルター（HEPA）などの空気ろ過装置にナノファイバー膜を適用すると、低呼吸抵抗性を維持しながら、粒子状物質、細菌、ウイルスの傍受効率を大幅に改善できます。近年、医療ナノファイバーマスクは、スーパーろ過性能のために広範囲にわたる注目を集めています。

3。バイオメディシン：人工皮膚および組織工学の足場
ナノファイバー膜の高いバイオニック構造と良好な細胞親和性は、生物医学材料の研究ホットスポットになります。たとえば、細胞の接着、成長、組織の再生を効果的に促進するために、人工血管、組織工学の足場、薬物の持続的なリリースキャリア、その他のシナリオで使用できます。

4。新しいエネルギーフィールド：リチウムバッテリーと燃料電池膜の革新的なパワー
リチウムイオンバッテリーの分離器にナノファイバー膜を適用すると、熱の安定性とイオン移動効率が大幅に向上し、バッテリーの安全性とサイクル寿命が改善されます。燃料電池では、ナノファイバー強化膜は、膜の機械的強度と腐食抵抗を改善することもできます。

ナノファイバー膜は、新しいタイプのろ過材料であるだけでなく、材料工学とナノテクノロジーの統合の重要な方向でもあります。そのテクノロジーの継続的な成熟、その機能の継続的な濃縮、およびアプリケーションの継続的な拡大により、将来のグリーン製造、生物医学、新しいエネルギーなど、多くの分野でより核となる役割を果たすことが期待されています。ナノファイバー膜の習得と適切な使用は、産業のアップグレードを促進し、持続可能な開発を達成するための重要なステップです。