冬天一到，雾霾就成了众矢之的，如果非要一个证据，百度指数说明了一切（图1）。每年12月至次年1月“雾霾”的搜索数都会达到一个高峰。搜索数量最高的一次是在去年12月20号，受雾霾影响那天您的快递如期配送了么？此时此刻，不论是达官显贵、富商巨贾，还是平头百姓、村夫野老，雾霾面前人人平等。四月已至，冬天早就远去，隔着一层雾霾嫩绿的枝芽还是有点模糊，到底什么时候才能毫无顾忌的开窗通通风，换一换室内污浊的空气？新加坡国立大学Swee Ching Tan团队利用自组装的方法开发了一种新的纳米纤维材料，既可以过滤空气中的PM2.5，还能保持空气流通，既透光，还能阻挡紫外线，这种材料能方便的安装在门窗上（图2）。该研究成果发表在《Small》上。

图1 “雾霾”百度指数

图2 助理教授Tan Swee Ching（左）；本文作者Sai Kishore Ravi（右）；Sai Kishore Ravi手持的纳米纤维透光过滤材料能过滤90%的PM 2.5 图片来源：新加坡国立大学

该材料以酞菁取代衍生物1为基本单元(图3 d)，通过弱非共价键相互作用（疏水作用，π-π堆叠，范德华力等），自组装获得纳米纤维（图3 h），该纳米纤维的直径为100-300nm。这种自组装行为，与搭乐高积木异曲同工（图3 a-c）。

图3 酞菁取代衍生物1的自组装及纳米纤维SEM图像 图片来源：Small

图4 纳米纤维的吸收光谱 图片来源：Small

研究人员将该纳米纤维置于香烟燃烧的环境中，模拟在PM环境中的状况（每克香烟产生的PM大于45mg）。通过SEM图像显示细颗粒物覆盖在了在纳米纤维表面（图5 b）。研究人员还制备了两种不同密度的纳米纤维(NF)（0.5 mg/cm2、1.6 mg/cm2），与商用口罩医用口罩比对。由于密度大的1.6 mg/cm2的纳米纤维过滤效率较好（图5 c）,压降较低（图5 d），因此该材料质量因子（Qf）高于其他三种（图5 e）.

图5 纳米纤维与商业口罩、医用口罩性能比较 图片来源：Small

由于该材料透明，研究人员表示可以将此过滤器安装在门窗上。屋内的人即使开窗通风，也可远离雾霾困扰。该团队下一步将增加该材料的抗菌功能，专利申请进军商业化。

参考文献

Singh, V. K.; Ravi, S. K.; Sun, W.; Tan, S. C., Transparent Nanofibrous Mesh Self-Assembled from Molecular LEGOs for High Efficiency Air Filtration with New Functionalities. Small 2017, DOI: 10.1002/smll.201601924