空气污染治理一直是全球关注的焦点，现有空气过滤材料如熔喷布、活性炭和金属有机框架（MOFs）材料等，存在高压降、吸附容量易饱和、再生困难、加工成本高和机械性能差等问题。中国林科院木工团队从人体呼吸系统的分级过滤机制中获得灵感，开发了一种新型的分层竹基空气过滤器（ZIF-67@BCFs），能够高效去除颗粒物和有毒气体。
空气污染治理一直是全球关注的焦点，现有空气过滤材料如熔喷布、活性炭和金属有机框架（MOFs）材料等，存在高压降、吸附容量易饱和、再生困难、加工成本高和机械性能差等问题。中国林科院木工团队从人体呼吸系统的过滤机制中得到了灵感。
我们的呼吸系统就像一个天然的过滤器，有三层防线：鼻毛可以挡住较大的颗粒物（直径大于2.5微米）；支气管的黏液能黏住更细小的颗粒物；肺泡里的毛细血管则能清除气体中的有害分子。
受此启发，中国林科院木工团队设计了一种新型的分层竹基空气过滤器（ZIF-67@BCFs）。
这种过滤器有三层结构：最外层是竹纤维素纤维（BCFs）骨架，它的孔径大于50微米，可以像鼻毛一样拦截较大的颗粒物（PM₁₀）；中间层是竹微纤维网络，孔径大约10微米，能像支气管黏液一样捕获细小的颗粒物（PM₂.₅）；最内层是微孔级的ZIF-67，孔径只有1.6纳米，可以像肺泡毛细血管一样吸附气体分子和超细颗粒物（PM₀.₃）。
通过这种分层设计，过滤器能够高效地过滤空气中的污染物，同时保持较低的空气阻力。
除了高效的过滤性能，ZIF-67@BCFs还具备出色的抗菌性和环境友好性。它对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率高达99.9%，能够有效阻断空气中的病原体传播。此外，这种材料在α-糜蛋白酶的作用下，14天内的降解率高达80.1%，远高于传统口罩材料。白兔皮肤单次接触实验证实，ZIF-67@BCFs对皮肤无刺激，适用于可穿戴设备。这项研究不仅为绿色空气过滤技术提供了新的思路，还推动了空气净化技术向低碳化、环保化方向发展。这种受生物启发的分层竹基空气过滤器有望在空气过滤器、新风系统等领域得到广泛应用，为改善空气质量、保护人类健康提供一种可持续的解决方案！
