随着全球工业生产的快速扩张，颗粒物排放持续增加，以粉尘和雾霾形式对公众健康和生态环境构成严重威胁。长期吸入可吸入颗粒物（特别是PM2.5）可导致慢性呼吸系统疾病和肺部感染，其中许多疾病难以治愈。
目前，机械过滤因其操作简单、适应性强的特点成为最主流的颗粒物控制技术，常用材料包括聚四氟乙烯膜、非织造布和静电纺丝纤维等。然而，这些材料通常制备工艺复杂、生物可降解性差，且在过滤性能与能耗之间难以取得平衡。基于细菌纤维素的气凝胶材料因其连续的三维多孔结构和细菌纤维素固有的生物相容性，成为有前景的替代方案。然而，这类材料的热力学稳定性差和表面亲水性限制了其在空气过滤中的广泛应用。针对上述挑战，中国矿业大学王和堂教授团队开发了一种表面功能化引导的策略，通过精确调控气凝胶表面基团来改变颗粒捕获行为，从而提升过滤性能。研究团队以γ-氨丙基三乙氧基硅烷（KH550）为模型硅烷前驱体，成功制备了BC-KH550气凝胶。
实验证明，该材料通过增强静电吸附和形成树枝状沉积图案，显著提高了对PM2.5的捕获能力。改性后的气凝胶在保持优异机械性能和潮湿环境稳定性的同时，实现了超过99%的过滤效率。理论模拟进一步揭示，表面修饰后增强的静电相互作用是提升过滤性能的关键，为设计下一代具有可调表面的可持续空气过滤器提供了蓝图。相关论文以“Synergistic Geometric and Interfacial Regulation of Silane-Modified Biomass Aerogels for Sustainable, Low-Resistance Particulate Filtration”为题，发表在Advanced Materials上。
中华人民共和国国家发展和改革委员会 中华人民共和国工业和信息化部 中华人民共和国应急管理部 中华人民共和国生态环境部 中华人民共和国科学技术部 中华人民共和国财政部 中华人民共和国商务部 中国石油和化学工业联合会
江苏省发展和改革委员会 江苏省工业和信息化厅 江苏省财政厅 江苏省生态环境厅 江苏省科学技术厅 江苏省商务厅 江苏省应急管理厅 江苏省市场监督管理局 江苏省统计局
北京市化学工业协会 天津市石油和化工协会 辽宁省石油和化学工业协会 内蒙古石油和化学工业协会 重庆市石油与天然气学会 河北省石油和化学工业协会 山西省化学工业协会 吉林省能源协会 黑龙江省石化行业协会 浙江省石油和化学工业行业协会 安徽省石油和化学工业协会 福建省石油和化学工业协会 江西省石油和化学工业协会 河南省石油和化学工业协会 湖北省石化行业协会 湖南省石油化学工业协会 广东省石油和化学工业协会 海南省石油和化学工业行业协会 四川省化工行业协会 贵州省化学工业协会 云南省化工行业协会 陕西省经济联合会 甘肃省石化工业协会 青海省化工协会
电话：协会：025-8799064 学会：025-86799482
会员服务部：025-86918841
信息部：025-86910067
传真：025-83755381
邮箱：jshghyxh@163.com
邮编：210019
地址：南京市梦都大街50号东楼(省科技工作者活动中心)5楼
苏公网安备 32010502010057号
备案号：苏ICP备2026013520号-2 “坚决打赢禁毒人民战争”专栏—法律法规
电话：025-8799064
会员服务部：86918841
信息部：86910067
传真：025-83755381
邮箱：jshghyxh@163.com
邮编：210019
地址：南京市梦都大街50号东楼(省科技工作者活动中心)5楼
苏公网安备32010502011424号
