鉴于此,四川大学的何玲和陶国宏教授研究团队利用姜黄素离子液体和二醛的酚醛缩合反应,通过原位聚合在三聚氰胺泡沫的多孔骨架表面形成一层聚离子液体涂层。该离子涂层由于自身具有丰富的离子电荷和较强的极化场,成功实现了对大气颗粒物(PM)的高效捕获,甚至对纳米尺度的流感病毒也表现出一定的吸附性能。相关成果以标题为“Self-charge-carrying air filter by in situ polymerization to avoid charge dissipation and potential material poisoning”发表在《Chem. Eng. J.》上(DOI: 10.1016/j.cej.2022.137788)。 下图1是复合材料(PCILG@MF)的制备示意图,即姜黄素离子液体和乙二醛在水溶剂中发生聚合,并原位包裹到泡沫骨架表面,这里姜黄素离子液体可以作为催化剂自催化该聚合反应。选择姜黄素离子液体作为单体除了因为其良好的生物相容性和抗菌活性之外,还因为它整个分子是π-π共轭的,这使得其分子骨架可以作为电子的传输途径,同时姜黄素还具有很强的金属螯合能力,可以吸附空气中危险的重金属颗粒物。图中得到的PCILG@MF材料微观表面呈现出一定的粗糙特性,这对于提高空气过滤器对颗粒物的接触比表面积和吸附位点十分有利。对水的接触角测试显示该材料具有大于90°的接触角,呈现出良好的抗湿能力,可以避免材料的活性吸附物质因潮解而发生脱落和损失。在模拟人类的使用行为下,与商用的碳基过滤器相比,PCILG@MF具有明显更少的粉体脱落,降低了对肺部潜在伤害的担忧。