徐 欢 王海涛 赵 奕 柯勤飞

1.东华大学 产业用纺织品教育部工程研究中心(中国) 2.东华大学 纺织面料技术教育部重点实验室(中国)

空气污染物的成分非常复杂，除包含细颗粒物外，还含有多种有毒气体分子，如二氧化氮(NO2)、甲烷(CH4)、一氧化碳(CO)、甲醛(HCHO)和挥发性有机化合物(volatile organic compounds，VOCs)。这些不同来源的污染物还可参与大气中的各种光化学反应，形成各种衍生污染物，对人体和环境造成重大危害[1-2]。传统的高聚物静电纺丝空气过滤材料主要基于拦截效应、惯性沉积、扩散效应、重力沉积和静电吸附这5个机制捕获颗粒物，实现过滤功能，但这些高聚物材料表面的官能团含量少，无法全面去除空气中的污染物。此外，这些高聚物材料通常稳定性很好，难以自然降解，其自身的大量堆积也会造成环境污染[3]。而蛋白质材料内部含有20多种氨基酸，这些氨基酸的R基中含有多种活性基团，如羟基(—OH)、羧基(—COOH)、氨基(—NH2)及甲基(—CH3)等，对空气中的各种污染物具有天然的亲和力。将这些氨基酸制备成纳米纤维，不仅能过滤细颗粒物，而且能去除各种有毒气体[4]。

角蛋白是一种重要的可再生蛋白质资源，具有可生物降解、生物相容性好、价格低廉等优点。中国每年尚有数以百万吨计的动物毛发资源没有得到充分利用，大量的废弃家禽毛羽造成资源浪费和环境污染。从废弃毛羽中提取角蛋白制备角蛋白基材料，在保护环境的同时又可充分利用角蛋白资源[5]。鸭毛的角蛋白含量高达90%，且其内含有7%的半胱氨酸，这为角蛋白提供了稳定的交联位点(分子内二硫键)，赋予角蛋白较好的水稳定性和力学性能[6]。……