颗粒物（PMs）在世界范围内造成了严重的空气污染，严重威胁人类健康。传统的空气过滤材料（如聚丙烯，聚丙烯腈等）虽然对微米级颗粒物具有较好的过滤效率，但对亚微米级颗粒物的过滤效率不理想，同时其降解性能较差。尤其在冠状病毒流行病期间对基于无纺布的口罩产生了前所未有的需求，而口罩中最常用的聚丙烯需要几百年才能降解，处置不当会对环境造成严重的危害。因此，迫切需要一种具有较高的过滤效率同时又能被环境降解的环境友好型过滤材料。SF是一种具有良好生物相容性、可降解性和环境可持续性的天然高分子材料，是一种极具发展前景的空气过滤材料，如何提高SF基膜的机械强度、过滤效率和较好的抗菌性能仍是目前面临的关键挑战。
高效过滤空气中污染物是目前解决空气污染问题的一个重要途径。针对常规纤维过滤材料对亚微米颗粒的过滤效率不高以及难降解造成的环境污染问题，本研究制备了一种具有良好力学性能、压电性能、过滤效率和优异降解性的多功能SF基复合纤维膜。该材料以SF纤维载体，负载LN纳米颗粒和g-C3N4纳米片，可将复合纤维膜的断裂强度和断裂伸长率提高至7.5MPa和13.6%，对PM2.5的过滤效率达到98%，同时具有低压降（38Pa）特性。此外，该材料具有较好的滤菌性能和光催化抗菌性能（99%）以及优异的降解性能。该研究提供了一种功能性SF基纳米纤维高效空气过滤材料的制备方法，并展示了其作为环境友好型材料在空气净化领域中的广阔应用前景。
Fig.1.(a)SchematicsoffabricatingLN/SFnanofibermembranes.TheSEMimagesof(b)SFnanofibermembranes,(c)LNnanoparticlesand(d)LN/SF-2nanofibermembranes,(insert:TEMimageofLN/SFnanofibers).(e)Thestress-straincurveofSF-basednanofibermembraneswithvariousconcentrationsofLN.Copyright,ElsevierInc.
材料制备中，首先将蚕茧经过脱胶干燥后溶解于甲酸/氯化钙溶液中，以获得天然SF纳米原纤维结构，然后经过甲酸挥发、洗涤、干燥得到含有天然SF纳米原纤维的再生SF。将再生SF重新溶于甲酸中后加入LN和g-C3N4，超声和搅拌使填料均匀分散，最终通过静电纺丝获得纤维直径均匀分布的SF基纤维复合材料，LN的加入能够调控SF纤维膜的力学性能。红外光谱分峰拟合结果分析表明，LN通过影响SF中各二级构象的含量进而影响了SF纤维膜的宏观力学性能。g-C3N4的加入同样可以调控SF基复合纤维膜的力学性能。
Fig.2.(a)PiezoelectricmeasurementsoftheSFbased
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