聚酰亞胺纖維基氣體過濾與分離材料研究進展

摘要： 聚酰亞胺纖維是典型人工合成材料，其分子鏈中苯環(huán)與酰亞胺環(huán)交替連接，由于旋轉(zhuǎn)能低且分子鏈呈現(xiàn)相對剛性，從而賦予材料高強度、高模量、耐高溫、耐輻射、耐化學(xué)性及優(yōu)異阻燃性，使其在高溫氣體過濾與分離領(lǐng)域具有良好的應(yīng)用潛力。本文綜述了以聚酰亞胺纖維為基體的紙基材料、膜材料及泡沫材料的制備技術(shù)，探討了聚酰亞胺纖維基氣體過濾與分離材料的最新研究進展，并對聚酰亞胺基氣體過濾與分離材料的未來進行了展望。

關(guān)鍵詞：聚酰亞胺纖維；氣體過濾與分離；耐高溫；紙基材料

中圖分類號：TS7 文獻標(biāo)識碼：A DOI：10. 11980/j. issn. 0254-508X. 2025. 03. 005

冶金、鋼鐵、水泥、電力等工業(yè)大量排放的細微粉塵顆粒污染物（PM），在大氣中與有毒物質(zhì)結(jié)合易形成毒性霧霾[1]，不僅影響著人類的生活環(huán)境，還威脅著人類的身體健康，已成為國際社會共同關(guān)注的問題[2]。通常，PM是由各種揮發(fā)性化學(xué)物質(zhì)、粉塵和液滴組成，涵蓋無機成分（如硅酸鹽、硫酸鹽、硝酸鹽等） 和有機成分（如有機碳等） [3]，這些復(fù)雜成分顯著降低了空氣質(zhì)量和能見度，對氣候和生態(tài)系統(tǒng)均產(chǎn)生了深遠影響。由于PM2.5體積小，攜帶大量有毒化合物，可以穿透人體的支氣管和肺部，對人體健康構(gòu)成嚴重威脅[4]。因此，開發(fā)低成本、壽命長、耐高溫的空氣過濾材料成為我國工業(yè)領(lǐng)域亟待解決的重要課題，對于推動我國制造業(yè)高質(zhì)量、綠色可持續(xù)發(fā)展具有深遠意義。然而，由于PM體積小，其組成、來源和演變過程復(fù)雜，且通常伴隨著酸堿、高溫等外界環(huán)境，因此，PM的控制和去除面臨巨大的挑戰(zhàn)[5]。

空氣過濾技術(shù)旨在從氣流中去除顆粒物，理想的過濾器應(yīng)能高效捕捉雜質(zhì)粒子且不妨礙空氣流通。工業(yè)生產(chǎn)中廣泛使用的空氣凈化器（如旋風(fēng)分離器、洗滌塔、沉淀池） 可用于去除大顆粒，但對于粒徑lt;10 μm的顆粒去除效果有限。當(dāng)從氣流中高效去除粒徑1 μm或更小的顆粒時，纖維過濾器通常具有更大的優(yōu)勢[6]。目前，已知的耐高溫PM過濾與分離材料可分為2類，一類是有機纖維濾料，主要包括聚苯硫醚濾料、聚四氟乙烯濾料、間位芳綸濾料等，有機纖維濾料過濾性能好、柔韌性強，但存在耐氧化性差、脆性差等問題；另一類是無機纖維濾料，主要包括玻璃纖維濾料、玄武巖纖維濾料、陶瓷濾料等，無機纖維濾料可以突破有機纖維的使用溫度極限，在耐高溫方面具有明顯優(yōu)勢，且價格相對友好，但其過濾精度和產(chǎn)品耐用性往往較差[7]。

聚酰亞胺（PI） 纖維屬于典型有機纖維濾料，其分子主鏈上含有五元酰亞胺環(huán)和高密度苯環(huán)，由于苯環(huán)間具有顯著共軛效應(yīng)，主分子鏈鍵能高、分子間作用強，PI纖維展現(xiàn)出優(yōu)異的機械強度和化學(xué)穩(wěn)定性[8]，即使在高溫、高濕、強酸等惡劣條件下仍可以保持穩(wěn)定性，在高溫PM過濾與分離中展現(xiàn)出較好的應(yīng)用潛力。毛偉如等[9]通過改變紡絲濃度、電壓等參數(shù)，制備出具有三葉形截面的PI纖維，提高了PI纖維的比表面積和孔隙率，增強了其對粉塵的吸附能力。2014年，長春高琦聚酰亞胺材料有限公司實現(xiàn)了PI纖維300 t/a的產(chǎn)能建設(shè)，并成功將其應(yīng)用于我國首條日產(chǎn)萬噸級水泥線除塵。目前，PI纖維已廣泛應(yīng)用于鐵合金煉制、供暖設(shè)備、能源電廠鍋爐及各種廢棄物焚燒處理等多個領(lǐng)域[10]。作為典型的人工特種纖維材料，大量科研工作者聚焦PI纖維基空氣過濾與分離相關(guān)材料的研究，先后開發(fā)出PI纖維電紡膜、PI纖維紙、PI氣凝膠的制備技術(shù)，取得了大量卓有成效的工作，本文就PI纖維基氣體過濾與分離材料的最新研究進展進行歸納總結(jié)。

1 空氣過濾與分離材料基本原理及聚酰亞胺材料

纖維過濾機制與效率機理圖如圖1所示，纖維基過濾材料的過濾機理主要包括截留、慣性撞擊、布朗擴散、靜電吸附和重力效應(yīng)，機械過濾效率是這些捕集機制綜合作用的結(jié)果，過濾效率的高低主要取決于顆粒的大小、氣流速度和纖維直徑的大小[11-12]。

1） 截留：由于纖維過濾材料中纖維的不規(guī)則排列，氣流中微細顆粒的流向難以保持直線，因而粒徑0.1～1 μm的小顆粒主要通過截留機制被捕集，且截留的捕集量隨著粒徑的增大而增大[13-15]。

2） 慣性撞擊：由于空氣過濾材料中纖維的復(fù)雜排列，當(dāng)氣流轉(zhuǎn)向時，細小微粒在慣性作用下偏離并撞擊沉積在纖維上，對于粒徑0.3～1 μm的較大顆粒，慣性撞擊成為主要的捕集機制[13-15]。

3） 布朗擴散：粒徑≤1 μm的顆粒常表現(xiàn)出明顯的布朗運動，且粒徑越小，顆粒的布朗運動越顯著；而布朗運動導(dǎo)致氣溶膠粒子偏離其流線[15]，使其與纖維發(fā)生碰撞，進一步導(dǎo)致顆粒被捕集[13-14]。

4） 靜電吸附：若粒子和纖維中有1個帶電或2個均帶電，則二者之間產(chǎn)生的靜電相互作用會改變粒子的運動軌跡[14]，從而吸引粒子沉積到纖維表面。

5） 重力效應(yīng)：對大多數(shù)顆粒，重力效應(yīng)對其捕集的影響較小，當(dāng)粒徑lt;0.5 μm時，則可忽略不計[11，13-14]。

作為纖維過濾器的核心元件，濾料的選擇極大影響著過濾器的使用壽命及過濾效率[16]。PI是具有酰亞胺雜環(huán)重復(fù)單元（—CO—NR—CO—） 的一類聚合物，被稱為“21世紀最有希望的工程塑料”，其高度共軛的分子鏈結(jié)構(gòu)，賦予了PI纖維高模高強的特性，使其成為了最佳的高溫?zé)煔膺^濾材料之一，常用于高溫?zé)煔馓幚頌V料的制備，具有對顆粒物過濾效果好、結(jié)構(gòu)簡單的特點。此外，作為一種特種工程材料，PI還被廣泛應(yīng)用于電氣絕緣、高溫過濾、特種防護等領(lǐng)域，PI的制備機理及應(yīng)用如圖2所示。

1908年，Bogert等[17]首次報道PI的合成，PI首次進入了科研工作者的視野。1951年，Windfoot公司使用鄰苯二胺鹽和?；然锖铣蒔I獲得專利，并實現(xiàn)了PI的第一次商業(yè)化。隨后，美國杜邦公司開發(fā)了一系列PI材料（如1964年開發(fā)生產(chǎn)的聚均苯四甲酰亞胺模塑料） [18]。20世紀80年代后期，奧地利Lenzing化學(xué)纖維公司研制了耐熱型PI纖維（P84），并成功實現(xiàn)了高溫過濾材料的商業(yè)化生產(chǎn)[19]。2005年，韓國SKC公司建立了PI薄膜生產(chǎn)線[20]。除此之外，德國贏創(chuàng)集團（Evonik） 和比利時索爾維公司（Solvay） 也分別在PI的纖維制造與高端涂料領(lǐng)域展現(xiàn)出卓越的競爭力。

我國的PI 研發(fā)歷程可追溯至20 世紀60 年代，上海合成纖維研究所作為先驅(qū)，率先采用干法紡絲工藝實現(xiàn)了PI纖維的小批量生產(chǎn)[21]。20世紀70年代中期，中國科學(xué)院長春應(yīng)用化學(xué)研究所（以下簡稱長春應(yīng)化所） 開發(fā)出具有高模量、耐高溫的PI纖維，其強度和模量全面超過芳綸纖維，滿足了煙道氣過濾的特殊需要和部分軍工產(chǎn)品的使用要求。2011年，江蘇奧神新材料有限公司研發(fā)了PI成套生產(chǎn)設(shè)備，其生產(chǎn)研發(fā)的PI纖維可在高溫、強輻射條件下長期使用，用作袋式除塵器濾袋，高效捕捉PM2.5顆粒。隨后，長春高琦聚酰亞胺材料公司聯(lián)合長春應(yīng)化所研制了PI-軼綸并實現(xiàn)了連續(xù)化的工業(yè)化生產(chǎn)，其過濾性能超過P84，可用作大型袋式除塵器的高溫、高端濾料[22]。

2 聚酰亞胺纖維基氣體過濾與分離材料的制備

2. 1 針刺非織造法

非織造法生產(chǎn)過濾材料不僅高效，且產(chǎn)品具有容塵量大、強度高、孔隙分布均勻的特點[23]，以PI纖維為代表的耐高溫過濾材料多采用針刺工藝制備而成。為進一步優(yōu)化過濾性能，常采用水刺工藝對其進行表面整理，如尚磊明等[24]以芳綸纖維氈為基底層、耐高溫非織造布為保護層，采用靜電紡絲技術(shù)將PI納米纖維紡制其間，制備得到具有三明治結(jié)構(gòu)的耐高溫納米纖維復(fù)合過濾氈，粘結(jié)強度超過1 000 kPa，對粒徑1～2和2.0 μm以上的NaCl氣溶膠顆粒的過濾效率分別達99.5%和100%。李艷等[25]以PI纖維與聚丙烯（PP） 纖維為原料，通過針刺非織造工藝制備過濾材料， 得出最優(yōu)制備方案為PP∶ PI 纖維質(zhì)量比為70∶30、針刺密度800 刺/cm2、針刺深度5 mm。

2. 2 濕法造紙成形工藝

濕法造紙成形工藝制備過程簡單、自動化程度高，制備得到的紙基過濾材料具有獨特的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)且孔隙分布均勻[26]，這些優(yōu)勢使?jié)穹ㄔ旒埑尚喂に嚦蔀榱死硐脒^濾材料的制備方法之一。PI紙的制造方法是將PI纖條體在水性介質(zhì)中均勻分散得到懸濁液，通過傳統(tǒng)抄紙法和壓榨脫水后得到濕紙幅，最后經(jīng)酰亞胺化得到紙張[27]。但PI紙的濕法成形面臨著纖維分散困難、原紙強度低、熱酰亞胺化過程難以控制等難題。為克服上述困難，陸趙情等[28]以芳綸漿粕作為纖維黏結(jié)劑與PI纖維配抄，經(jīng)熱壓處理后得到的熔融漿粕包裹到PI纖維表面，填充紙張孔隙，從而得到了紙張結(jié)構(gòu)更致密且抗張指數(shù)更高的PI纖維紙基功能材料。Xie等[29]通過超分子組裝將金屬有機框架（MOF） 材料錨定在PI纖維上，采用濕法成形工藝制備定量60 g/m2的PI紙基過濾材料，在260 ℃的高溫條件下，PI紙基過濾材料在57.5 Pa 的低壓降下對PM0.3 的過濾效率高達93.05%（圖3）。

2. 3 靜電紡絲

靜電紡絲技術(shù)不僅制造裝置簡單、工藝可控、成本低廉，且生產(chǎn)出的納米級纖維具有直徑小、比表面積大、孔隙率高、孔徑可調(diào)控等特性，是制備高效低阻過濾材料的理想工藝[30-31]。Nah 等[32]首次使用靜電紡聚酰胺酸（PAA） 溶液、亞胺化兩步法制備了PI納米纖維。Karube 等[33]以乙酸酐和三乙胺為原料，利用化學(xué)亞胺法合成可溶性聚酰亞胺，通過靜電紡絲法制備了由三維有序納米孔組成的多層PI納米纖維膜，該材料具有良好的機械性能和柔韌性，過濾性能優(yōu)良。Qiao 等[34]將靜電紡絲PI納米纖維前驅(qū)體（PAANF） 均勻分散在水中，添加三乙胺溶解部分PAANF 得到PAA 低聚物，PAANF 和PAA 低聚物的分散體經(jīng)冷凍干燥后得到PI 納米纖維氣凝膠，該材料具有極高的孔隙率（98.4%） 和多級孔隙結(jié)構(gòu)，對PM2.5過濾效率可達99.83%，同時可保持相對較低的壓降。Xie等[35]將PAA與分解溫度低的聚合物聚丙烯腈（PAN） 混合靜電紡絲，通過熱誘導(dǎo)相分離過程制備得到的褶皺多孔PI 基納米纖維過濾器，在使用60 min后，過濾效率仍超70%（圖4）。

2. 4 冷凍干燥

冷凍干燥是制備有序多孔材料的常用方法[36]，利用其可以獲得高孔隙率、高比表面積的PI纖維過濾材料，Yue等[37]采用冷凍干燥和靜電紡絲技術(shù)，制備了可應(yīng)用于高溫過濾領(lǐng)域的聚間苯二苯甲酰胺（PMIA） 納米纖維增強PI 氣凝膠過濾器（PPNFA），并將PMIA納米纖維編織在PI層狀氣凝膠之間，形成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，以增強PI氣凝膠過濾器的力學(xué)性能和高溫過濾性能，如圖5所示。在經(jīng)過100次壓縮循環(huán)后，PPNFA 最大壓縮應(yīng)力僅降低15%，且由于納米纖維在氣凝膠中的交錯分割，PPNFA具有高孔隙率和高比表面積； 在300 ℃下連續(xù)加熱15 天后，PPNFA 對不同粒徑顆粒雜質(zhì)的過濾效率均保持在98%以上。

3 聚酰亞胺纖維基氣體過濾與分離材料應(yīng)用

3. 1 聚酰亞胺纖維除塵袋

袋式除塵技術(shù)是一種高效空氣凈化手段，其核心在于通過真空泵的強力作用將高溫含塵煙氣引至由高性能纖維制成的濾袋表面，依據(jù)濾料的物理過濾和濾料表面粉塵層形成的過濾層共同實現(xiàn)對空氣中特定尺寸顆粒物的有效捕捉與攔截，從而實現(xiàn)煙氣的過濾與清潔處理（圖6） [38]。

除機械性能好、熱穩(wěn)定性和耐化學(xué)性強、低介電性能以及耐輻射性等優(yōu)異特性外，PI纖維的三葉形截面形態(tài)使其擁有相較圓形或豆形截面纖維更大的比表面積，可以極大提高其捕集粉塵的能力，即使煙氣中含有超細粉塵，PI纖維也可有效捕集粉塵，且捕集到的粉塵均可集中于濾料表面，不易滲透至濾料內(nèi)部堵塞纖維孔隙，不僅能有效降低運行阻力，還能有效清除粉塵。以上特性使PI纖維相較其余耐高溫過濾材料，競爭優(yōu)勢更加明顯[39]。

3. 2 聚酰亞胺紙基過濾材料

PI紙基過濾材料是以PI纖維為原料，通過現(xiàn)代濕法造紙技術(shù)制備成形后，再對其進行酰亞胺化處理得到的。但由于PI纖維表面光滑鈍化，缺少化學(xué)活性基團，傳統(tǒng)打漿處理不會使其分絲帚化[40]，因而紙張在干燥過程中難以形成氫鍵結(jié)合，紙張強度和勻度較差。針對該問題，魏寧[41]采用乙二胺對成品PI纖維進行表面改性，使PI纖維表面產(chǎn)生微刻蝕，分子結(jié)構(gòu)中的酰胺基團發(fā)生開環(huán)反應(yīng)，從而實現(xiàn)親水基團的引入。研究發(fā)現(xiàn)，改性后的PI紙基材料的層間結(jié)合強度和抗張強度相較未改性原紙均有一定程度的提高。

此外，Xie等[42]以對位芳綸沉析纖維作為黏結(jié)材料改善紙張強度，并以對位芳綸漿粕纖維構(gòu)筑微小孔徑，從而提高對微細顆粒物的過濾精度，制備流程見圖7（a）。PI 纖維基復(fù)合紙的性能如圖7（b）所示。由圖7（b）可知，PI/漿粕/沉析纖維配抄的紙基過濾材料相較PI/沉析纖維二者配抄的紙基過濾材料具有更高的過濾效率，但壓降也更高，當(dāng)PI纖維和芳綸沉析纖維質(zhì)量比為7∶3時，可配抄得到綜合性能優(yōu)異的紙基過濾材料，拉伸強度可達2.325 MPa，過濾效率達99.19%。此外，以PI纖維和芳綸沉析纖維為原料，引入多孔金屬框架化合物制備的紙基過濾材料，可在提升過濾效率和質(zhì)量因子的同時，顯著降低其過濾壓降。

3. 3 聚酰亞胺纖維納米纖維膜過濾材料

傳統(tǒng)PI濾料由于過濾效率低、過濾壓力大，難以滿足應(yīng)用需求。因此，科研工作者們將研究重點轉(zhuǎn)向了具有更高比表面積和孔隙率的納米纖維膜材料，納米纖維膜的孔隙結(jié)構(gòu)更加均勻細密，能顯著降低塵埃顆粒堵塞的風(fēng)險。此外，納米纖維膜還具有良好的自清潔能力，有助于保證其使用壽命和過濾效果。Yi等[43]采用PI/N-甲基-2-吡咯烷酮（NMP） 溶液，通過靜電紡絲法成功制備了PI納米纖維膜。該技術(shù)生產(chǎn)出的高性能PI纖維具有光滑疏水的表面，納米纖維分布良好，平均纖維直徑為100～400 nm，展現(xiàn)出了優(yōu)異的熱穩(wěn)定性。

王亞芳[44]采用靜電紡絲技術(shù)，通過調(diào)控PAA溶液的質(zhì)量分數(shù)制備得到了具有串珠結(jié)構(gòu)的PAA纖維薄膜，對其進行熱酰亞胺化制得PI納米纖維薄膜。由于該PI納米纖維薄膜具有特殊串珠結(jié)構(gòu)，氣流可環(huán)繞串珠結(jié)構(gòu)而輸出，增加了顆粒與纖維的接觸次數(shù)，從而提高過濾效率（圖8）。

3. 4 聚酰亞胺氣凝膠過濾材料

氣凝膠是一種三維多孔材料，由于其孔隙體積可達總體積的99%，使其具有大比表面積、高孔隙率、高溫穩(wěn)定性和低導(dǎo)熱系數(shù)等特點[45]，因此，氣凝膠也成為了過濾材料領(lǐng)域的研究熱點之一。由于具有PI優(yōu)異的熱氧化穩(wěn)定性、高機械強度以及耐輻射性能等優(yōu)點，PI氣凝膠有望成為在惡劣環(huán)境中應(yīng)用的理想輕質(zhì)功能材料。

Qian 等[46]在不額外使用交聯(lián)劑的情況下，通過熱誘導(dǎo)交聯(lián)制備的PI納米纖維氣凝膠具有優(yōu)異的柔韌性、超低密度、大孔隙率、優(yōu)異的高溫穩(wěn)定性和機械性能，使PI氣凝膠纖維在過濾材料領(lǐng)域具有巨大的發(fā)展應(yīng)用潛力。Qiao 等[47] 將聚偏氟乙烯（PVDF） 引入交聯(lián)PI的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中，通過相分離制備PI/PVDF 復(fù)合氣凝膠（圖9）。制備得到的氣凝膠可通過改變PVDF 添加量調(diào)節(jié)其孔隙結(jié)構(gòu)，從而提高復(fù)合氣凝膠的透氣性，使其對空氣中顆粒物的過濾效率達99.8% 以上。此外，PVDF 以納米顆粒的形式填充在PI網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中，形成納米級的孔隙結(jié)構(gòu)，能有效阻止超細顆粒通過的同時，增加復(fù)合氣凝膠的疏水性，使其具有優(yōu)異的防潮性能，這也保證了PI/PVDF 復(fù)合氣凝膠作為過濾材料的使用壽命。

3. 5 其他類型

Wang等[48]將PI納米纖維靜電紡絲在碳纖維織物上，制得復(fù)合過濾器，恒定流量對其進行25 min的連續(xù)測試后，該過濾器對PM2.5的最大過濾效率高達99.99%，最大過濾壓降為251.86 Pa，即使經(jīng)過260和300 ℃的高溫處理，該過濾材料仍能保持較高的過濾效率。Shen 等[49]通過三維重建方法結(jié)合真空過濾技術(shù)，將PI納米纖維氣凝膠與PI針刺無紡布合成后涂覆硅納米絲，制備了一種新型的3D 分層結(jié)構(gòu)PI納米纖維基空氣過濾器。以微米纖維為骨架，納米纖維基氣凝膠為分離界面，制備的梯度層次結(jié)構(gòu)過濾器（SiNFs@PI-N/MAFs） 消除了膜復(fù)合過濾器的分層，承受了高速氣流，對PM0.3的過濾效率高達92.68%。Wang等[50]采用靜電紡絲PAA溶液和熱亞?；に?，在商用PI非織造布過濾器表面涂覆PI納米纖維。以均苯四甲酸二酐（PMDA） 和4，4'-二氨基二苯醚（ODA） 為原料，通過縮聚反應(yīng)合成了PAA溶液。合成的電紡PI 納米纖維具有較高的熱穩(wěn)定性，初始分解溫度為532 ℃。隨著紡絲液黏度的增加，直徑2～3 mm 的微球變成了300～500 nm 的納米纖維。納米纖維涂層減小了孔隙尺寸，增加了小孔隙的比例， 對PM2.5 的過濾效率從81.4% 提高至97.2%。

4 結(jié)語及展望

聚酰亞胺（PI） 纖維基復(fù)合材料由于其優(yōu)異的穩(wěn)定性，在耐高溫氣體過濾與分離領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景，但在應(yīng)用中仍存在一定問題，如單一形態(tài)結(jié)構(gòu)的PI過濾器的過濾效率和壓降之間難以平衡。因此，新型PI纖維基空氣過濾與分離材料的開發(fā)仍在向前推進，可能的解決策略和發(fā)展方向如下。

1） 纖維表面處理：采用物理或化學(xué)方法對PI纖維表面進行處理，如等離子體處理、表面接枝改性、涂層技術(shù)等，以增強纖維表面的活性和親水性，從而改善纖維在漿料中的分散性和纖維間的結(jié)合力，降低纖維表面的惰性，促進纖維之間的相互作用，提高穩(wěn)定性和均勻性。

2） 復(fù)合纖維技術(shù)：將PI纖維與其他類型的纖維（如天然纖維、合成纖維或納米纖維） 進行復(fù)合，形成復(fù)合纖維體系。通過綜合不同纖維的優(yōu)勢性能，如改善漿料的流動性、提高紙張的柔韌性和強度，同時保持PI纖維的高溫穩(wěn)定性和耐腐蝕性。復(fù)合纖維技術(shù)還可以通過調(diào)整纖維配比和排列方式，進一步優(yōu)化材料的整體性能。

3） 納米材料增強：將納米粒子（如碳納米管、石墨烯、納米氧化物等） 引入PI纖維中或涂覆在纖維表面，形成納米復(fù)合材料。納米材料的小尺寸效應(yīng)和表面效應(yīng)等特性可顯著增強納米復(fù)合材料的強度、模量和熱穩(wěn)定性。同時，納米材料還能增強PI纖維與基體之間的界面結(jié)合力，提高材料的整體穩(wěn)定性和耐久性。

參 考 文 獻

［1］ RUBIN R. Profile： Institute for Health Metrics and Evaluation， WA，USA［J］. The Lancet， DOI： 10. 1016/S0140-6736（17）30263-5.

［2］ GAUDERMAN W J， AVOL E， GILLILAND F， et al. The effect of air pollution on lung development from 10 to 18 years of age［J］. New England Journal of Medicine， 2004， 351（11）： 1057-1067.

［3］ MATTI M M. Chemical characterization of particulate emissions from diesel engines： A review［J］. Journal of Aerosol Science， 2007， 38（11）： 1079-1118.

［4］ NEL A. Air Pollution-related Illness： Effects of Particles［J］.Science， 2005， 308（5723）： 804-806.

［5］ SUN Y L， WANG Z F， FU P Q， et al. Aerosol composition， sources and processes during wintertime in Beijing， China［J］. Atmospheric Chemistry and Physics， 2013， 13（9）： 4577-4592.

［6］ LI P， WANG C Y， ZHANG Y Y， et al. Air Filtration in the Free Molecular Flow Regime： A Review of High-efficiency Particulate Air Filters Based on Carbon Nanotubes［J］. Small， 2014， 10（22）： 4543-4561.

［7］ 陳昌江， 陸振乾， 楊加左. 耐高溫除塵濾料的研究進展［J］. 紡織科技進展， 2019（1）： 1-3.

CHEN C J， LU Z Q， YANG J Z. Research progress of high tempera?ture resistant dust filter media［J］. Advances in Textile Science and Technology， 2019（1）： 1-3.

［8］ 賈峰峰， 閆 寧， 李嬌陽， 等. 聚酰亞胺纖維及其紙基功能材料研究進展［J］. 中國造紙學(xué)報， 2022， 37（3）： 126-134.

JIA F F， YAN N， LI J Y， et al. Research Progress in Polyimide Fi?ber and Its’ Paper-based Functional Materials［J］. Transactions of China Pulp and Paper， 2022， 37（3）： 126-134.

［9］ 毛偉如， 周為民， 張培杰， 等. 三葉形截面的聚酰亞胺纖維：CN202865402U［P］. 2013-04-10.

MAO W R， ZHOU W M， ZHANG P J， et al. Polyimide fibers with trefoil cross section： CN202865402U［P］. 2013-04-10.

［10］ 盧俊典. 聚酰亞胺纖維發(fā)展分析［J］. 化學(xué)工業(yè)， 2020， 38（3）：34-36.

LU J D. Polyimide fibers development and analysis［J］. Chemical Industry， 2020， 38（3）： 34-36.

［11］ JUNG S， KIM J. Advanced Design of Fiber-based Particulate Filters： Materials， Morphology， and Construction of Fibrous Assembly［J］. Polymers， DOI：10. 3390/polym12081714.

［12］ BARHATE R S， RAMAKRISHNA S. Nanofibrous filtering media：Filtration problems and solutions from tiny materials［J］. Journal of Membrane Science， 2007， 296（1/2）： 1-8.

［13］ ZHU M， HAN J， WANG F， et al. Electrospun Nanofibers Membranes for Effective Air Filtration［J］. Macromolecular Materials and Engineering， DOI：10. 1002/mame. 201600353.

［14］ YANG C F. Aerosol Filtration Application Using Fibrous Media—An Industrial Perspective［J］. Chinese Journal of Chemical Engineering， 2012， 20（1）： 1-9.

［15］ RAMSKILL E A， ANDERSON W L. The inertial mechanism in the mechanical filtration of aerosols［J］. Journal of Colloid Science，1951， 6（5）： 416-428.

［16］ 郭莎莎. 袋式除塵器濾料的選擇和技術(shù)發(fā)展［J］. 非織造布，2006（6）： 26-29.

GUO S S. Filter Materials Choice and Technology Development for Bag-type Dust Extractor［J］. Nonwovens， 2006（6）： 26-29.

［17］ BOGERT M T， RENSHAW R R. 4-Amino-0-Phthalic Acid and Some of Its Derivatives. 1［J］. Journal of the American Chemical Society， 1908， 30（7）： 1135-1144.

［18］ 汪稱意， 李 光， 江建明，等. 聚酰亞胺研究新進展［J］. 化學(xué)進展， 2009， 21（1）： 174-181.

WANG C Y， LI G， JIANG J M， et al. New advances in polyimide research［J］. Advances in Chemistry， 2009， 21（1）： 174-181.

［19］ 張瑞文. 聚亞酰胺纖維的性能與應(yīng)用［J］. 產(chǎn)業(yè)用紡織品，1991，9（2）： 38-40.

ZHANG R W. Properties and applications of polyimide fibers［J］.Technical Textiles， 1991，9（2）： 38-40.

［20］ 李生柱， 吳建華， 朱小華， 等. 高性能聚酰亞胺的進展［J］. 化工新型材料， 2002，30（6）： 19-24.

LI S Z， WU J H， ZHU X H， et al. Advances in high-performance polyimides［J］. New Chemical Materials， 2002， 30（6）： 19-24.

［21］ 楊軍杰， 逄媛媛， 盧 晶，等. 國產(chǎn)耐高溫聚酰亞胺纖維的產(chǎn)業(yè)化［J］. 高科技纖維與應(yīng)用， 2013， 38（1）： 16-18.

YANG J J， PANG Y Y， LU J， et al. Industrialization of domestical?ly produced high temperature resistant polyimide fibers［J］. Hightech Fiber and Application， 2013， 38（1）： 16-18.

［22］ 汪家銘. 聚酰亞胺纖維生產(chǎn)現(xiàn)狀與市場前景（上）［J］. 上?；ぃ?2013， 38（2）： 37-40.

WANG J M. Polyimide fiber production status quo and market out?look（Ⅰ［） J］. Shanghai Chemical Industry， 2013， 38（2）： 37-40.

［23］ 李 帥， 汪澤幸， 吳 璠，等. 聚酰亞胺耐高溫過濾材料的研究現(xiàn)狀［J］. 棉紡織技術(shù)， 2022， 50（S1）： 43-47.

LI S， WANG Z X， WU F， et al. Research status of polyimide high temperature resistant filter materials［J］. Cotton Textile Technolo?gy， 2022， 50（S1）： 43-47.

［24］ 尚磊明， 李 蕾， 李艷香， 等. 復(fù)合聚酰亞胺濾氈的制備及其濾除PM2. 5顆粒［J］. 過程工程學(xué)報， 2016， 16（5）： 862-869.

SHANG L M， LI L， LI Y X， et al. Preparation of composite poly? imide filter felt and its filtration of PM2. 5 particles［J］. Journal of Process Engineering， 2016， 16（5）： 862-869.

［25］ 李 艷， 張得昆， 徐自超，等. 聚丙烯/聚酰亞胺纖維針刺非織造過濾材料的制備［J］. 合成纖維， 2020， 49（10）： 29-33.

LI Y， ZHANG D K， XU Z C， et al. Preparation of nonwoven filtra?tion materials from polypropylene/polyimide fibers［J］. Synthetic Fi?bers， 2020， 49（10）： 29-33.

［26］ PANG W， SHI R， WANG J， et al. Research on Resin Used for Impregnating Polyimide Fiber Paper-based Composite Materials［J］. Materials， DOI：10. 3390/ma14174909.

［27］ 吳國光. 聚酰亞胺及其薄膜在現(xiàn)代紙業(yè)中的應(yīng)用［J］. 中華紙業(yè)， 2010， 31（23）： 81-84.

WU G G. Application of polyimide and its films in modern paper in?dustry［J］. China Pulp amp; Paper Industry， 2010， 31（23）： 81-84.

［28］ 陸趙情， 徐 強， 丁孟賢，等. 芳綸漿粕影響聚酰亞胺纖維紙性能的研究［J］. 造紙科學(xué)與技術(shù)， 2013， 32（15）： 23-27.

LU Z Q， XU Q， DING M X， et al. Study on the influence of aramid pulp meal on the properties of polyimide fiber paper［J］. Paper Sci? ence and Technology， 2013， 32（15）： 23-27.

［29］ XIE F， ZHANG N， ZHUO L， et al. “MOF-cloth” formed via supramolecular assembly of NH2-MIL-101（Cr） crystals on dopamine modified polyimide fiber for high temperature fume paper-based filter［J］. Composites Part B： Engineering， 2019， 168：406-412.

［30］ 王雅欣， 黃繼偉， 凌新龍. 靜電紡絲技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及應(yīng)用［J］. 紡織科學(xué)與工程學(xué)報， 2024， 41（2）： 88-99.

WANG Y X， HUANG J W， LING X L. Current status and applica?tion of electrostatic spinning technology［J］. Journal of Textile Sci?ence and Engineering， 2024， 41（2）： 88-99.

［31］ 殷 平. 空氣凈化技術(shù)研究（1）：纖維過濾［J］. 暖通空調(diào)，2024， 54（5）： 13-24.

YIN P. Research on air purification technology （1）：Fiber filtration［J］. Journal of HVAC， 2024， 54（5）： 13-24.

［32］ NAH C， HAN S H， LEE M H， et al. Characteristics of polyimide ultrafine fibers prepared through electrospinning［J］. Polymer International， 2003， 52（3）： 429-432.

［33］ KARUBE Y， KAWAKAMI H. Fabrication of well-aligned electrospun nanofibrous membrane based on fluorinated polyimide［J］. Polymers for Advanced Technologies， 2010， 21（12）： 861-866.

［34］ QIAO S， KANG S， ZHU J， et al. Facile strategy to prepare polyimide nanofiber assembled aerogel for effective airborne particles filtration［J］. Journal of Hazardous Materials， DOI：10. 1002/app. 54705.

［35］ XIE F， WANG Y， ZHUO L， et al. Electrospun Wrinkled Porous Polyimide Nanofiber-based Filter via Thermally Induced Phase Separation for Efficient High-temperature PMs Capture［J］. ACS Applied Materials amp; Interfaces， DOI：10. 1021/acsami. 0c18143.

［36］ 李猛猛. 聚酰亞胺氣凝膠纖維的制備及其性能［D］. 上海： 東華大學(xué)， 2023.

LI M M. Preparation and properties of polyimide aerogel fibers［D］.Shanghai： Donghua University， 2023.

［37］ YUE W， CAO Y， HAN R， et al. A synergistic strategy for fabricating a highly flexible poly（m-phenylene isophthalamide） nanofiberreinforced polyimide aerogel for high-temperature filtration［J］. Journal of Applied Polymer Science， DOI： 10. 1002/app. 54705.

［38］ 張 楠. 聚酰亞胺纖維紙基高溫?zé)煔膺^濾材料的制備及性能研究［D］. 西安： 陜西科技大學(xué)， 2019.

ZHANG N. Preparation and performance study of polyimide fiber paper-based high temperature flue gas filtration material［D］.Xi’an： Shaanxi University of Science and Technology， 2019.

［39］ SCHINDLER N， 章 翔. P84?-應(yīng)用于水泥窯尾超低排放的高性能纖維［C］//第十屆水泥工業(yè)節(jié)能環(huán)保技術(shù)建筑材料工業(yè)技術(shù)情報研究所、國家建材技術(shù)圖書館. 第十屆水泥工業(yè)節(jié)能環(huán)保技術(shù)高峰論壇會議手冊amp;文集， 2021： 9-12.

SCHINDLER N， ZHANG X. P84?-High-performance fibers ap?plied to cement kiln end with ultra-low emission［C］//The 10th Ce?ment Industry Energy Saving and Environmental Protection Technol?ogy Building Materials Industry Technical Information Research In?stitute， National Building Materials Technology Library. Tenth Ce?ment Industry Energy Saving and Environmental Protection Technol?ogy Summit Forum Conference Manual amp; Proceedings， 2021： 9-12

［40］ 朱曉光， 陳鄂生， 張美云. 聚酰亞胺纖維及其紙基功能材料研究進展［J］. 中國造紙， 2016， 35（10）： 59-65.

ZHU X G， CHEN E S， ZHANG M Y. Research Progress on Poly?imide Fibers and Their Paper-based Functional Materials［J］. China pulp amp; Paper， 2016， 35（10）： 59-65.

［41］ 魏 寧. 納米SiO2 改性聚酰亞胺纖維及其紙基材料性能研究［D］. 西安： 陜西科技大學(xué)， 2018.

WEI N. Research on the properties of nano-SiO2-modified poly?imide fibers and their paper-based materials［D］. Xi’an： Shaanxi University of Science and Technology， 2018.

［42］ XIE F， ZHANG N， LU Z， et al. Highly improved mechanical and dielectric properties of paper-based composites with polyimide chopped fiber functionalized by ethylenediamine［J］. High Performance Polymers， 2019， 31（7）： 852-860.

［43］ YI B， ZHAO Y， TIAN E， et al. High-performance polyimide nanofiber membranes prepared by electrospinning［J］. High Performance Polymers， 2019， 31（4）： 438-448.

［44］ 王亞芳. 靜電紡絲法構(gòu)筑聚酰亞胺基高溫空氣過濾材料及其性能研究［D］. 西安： 陜西科技大學(xué)， 2021.

WANG Y F. Construction of polyimide-based high-temperature air fil? tration materials by electrostatic spinning method and its performance［D］. Xi’an： Shaanxi University of Science and Technology， 2021.

［45］ PIERRE A C， PAJONK G M. Chemistry of Aerogels and Their Applications［J］. Chemical Reviews， 2002， 102（11）： 4243-4266.

［46］ QIAN Z， WANG Z， CHEN Y， et al. Superelastic and ultralight polyimide aerogels as thermal insulators and particulate air filters［J］. Journal of Materials Chemistry A， 2018， 6（3）： 828-832.

［47］ QIAO S， ZHANG H， KANG S， et al. Hydrophobic， Pore-tunable Polyimide/Polyvinylidene Fluoride Composite Aerogels for Effective Airborne Particle Filtration［J］. Macromolecular Materials and Engineering， DOI： 10. 1002/mame. 202000129.

［48］ WANG Q， BAI Y， XIE J， et al. Synthesis and filtration properties of polyimide nanofiber membrane/carbon woven fabric sandwiched hot gas filters for removal of PM2. 5 particles［J］. Powder Technology， 2016， 29：254-263.

［49］ SHEN Y， XING J， SUN S， et al. Biomimetic strategy to prepare thermostable polyimide micro/nanofiber assembled aerogels for airborne particles filtration［J］. Journal of Environmental Chemical Engineering， DOI： 10. 1016/j. jece. 2022. 108923.

［50］ WANG L， CUI L， LIU Y， et al. Electrospun polyimide nanofibercoated polyimide nonwoven fabric for hot gas filtration［J］. Adsorption Science amp; Technology， 2018， 36（9/10）： 1734-1743. CPP

（責(zé)任編輯：宋佳翼）