梁幸幸，杨　颖，许德平

(1. 中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院，北京 100083；2. 清华大学电机系，北京 100084；3. 清华大学电力系统重点实验室，北京 100084)

目前，PM2.5与PM10带来的危害已引起全世界的关注，而过滤是应用最为广泛的空气净化的方法，因此空气过滤设备成为了研究热点，其核心过滤材料的研究和开发更是成为了重中之重。传统的空气过滤材料主要包括石棉纤维、聚酯与聚丙烯腈等合成纤维、玻璃纤维等，但其仅对0.3 μm以上的微粒有较高的过滤效率，对亚微米微粒以及其他较小的病原体难以实现有效过滤[1]。静电纺丝工艺因能够直接、连续制备聚合物亚微米与纳米纤维被广泛研究[2]，基于其高孔隙率、小孔径和大比表面积的结构，具有很好的过滤性能，因此在空气过滤方面得到了极大的关注[3]。

1　空气过滤原理

1.1　空气过滤理论的研究进展

过滤净化技术理论的研究在20世纪迅速发展，相应的过滤理论也逐渐建立，而空气过滤器的发展只有短短20多年的历史[4-5]。过滤理论最早起源于1827年，苏格兰植物学家罗伯特·布朗发现水中花粉及其它悬浮的微小颗粒不停地作不规则的曲线运动的规律，即布朗运动[6]。在1922年， Freundlic[7]研究了对气溶胶过滤规律的认识[8]，得出半径在0.1～0.2 μm范围之内的气溶胶微粒有最大渗透率。1931年，Albrecht运用流体力学的理论对气流通过单一的圆柱纤维运动规律进行了研究，并建立了Albrecht理论，随后Sell在此基础上对其进行了重要的改进[9]。1936年，Kaufmann率先把布朗运动和惯性沉淀这2个概念结合应用到纤维的过滤理论中，推导出了过滤用的数学公式[10-13]。……