面对多元应用场景，非织造空气过滤材料研究正由单一除尘向多功能集成方向演进。负载催化剂可使滤料同步实现颗粒物捕集与有害物质降解；优化过滤材料的梯度结构，可实现“高效低阻”分级过滤；超疏水和光催化处理可赋予过滤材料自清洁与循环使用能力。本文主要介绍非织造空气过滤材料在功能集成与结构创新领域的研究进展。

耐高温功能

耐高温非织造过滤材料的研究已逐渐由传统除尘功能，向过滤－催化协同净化方向发展。李宽等指出，通过涂层整理、溶胶浸渍及覆膜等方法，在滤料表面负载V2O5-WO3／TiO2、MnOx-CeO2及Pt／Pd等催化剂，可同步实现颗粒物捕集、脱硝、脱汞及VOCs降解等功能。如V2O5-WO3／TiO2改性PPS针刺毡在中温条件下，NO脱除和二噁英降解效果良好，具有工业应用前景。

图1 耐高温非织造过滤材料制备方法、改性策略及功能性增强示意图

此外，介观结构调控也是目前的主要研究方向。SCHRÖDER等采用物理气相沉积技术，在玻璃微纤维非织造布表面构筑1,3,5－苯三甲酰胺超分子纳米纤维网络，通过氢键自组装形成均匀的纳米修饰层。该结构在不堵塞原有孔道的前提下，增强了对亚微米颗粒的拦截能力，且在200 ℃热处理后仍保持较高的过滤性能和结构稳定。

分级梯度结构设计

多层复合与梯度结构设计，是空气过滤材料实现 “高效低阻”的核心策略，其核心思想是在气流方向构建孔隙率、纤维直径或功能组分的梯度分布，使不同粒径颗粒在滤材内部实现分级捕获。 

ZHAO等采用模块化多射流静电纺丝技术，构建了由微米纤维层、纳米纤维层及碳纳米管复合纳米网组成的三级梯度结构空气过滤器。该结构通过纤维尺度和孔径的逐级递减，实现对颗粒物的分级捕获，在获得高过滤效率和高容尘量的同时，具备抗菌、呼吸监测及自供能等功能。其中，Ag纳米颗粒通过持续释放银离子，可实现材料的长效抗菌，碳纳米管网络能够集成压阻传感，而摩擦纳米发电效应可将呼吸气流转化为电能，实现空气过滤、健康监测与能源回收等多种功能的有机结合。

超疏水和自清洁功能

润湿性调控是保证在高湿环境下，空气过滤材料能够稳定运行的一种有效途径。 研究人员通过构筑微纳分级粗糙结构，结合低表面能改性，使非织造材料获得超疏水性能。以SiO2气凝胶为例，因其具有高孔隙率、大比表面积及纳米级粗糙结构，被广泛应用于超疏水过滤材料开发。研究结果表明，经SiO2气凝胶改性的非织造材料，能够形成稳定的Cassie–Baxter润湿状态，使液滴难以渗入纤维内部，在保持较低空气阻力的同时，提高颗粒过滤效率，并提高材料抗污染及自清洁性能。 

图2 SiO2气凝胶改性针刺非织造材料的制备、表征及超疏水过滤性能

将TiO2等光催化材料引入过滤体系，是实现主动自清洁的另一技术路线。TiO2在紫外光照射下，能产生羟基自由基和超氧自由基等活性氧物种，对滤材表面的有机污染物及微生物进行降解。将光催化效应与超疏水表面的易清洁特性结合，可实现污染物的原位去除、滤材的循环使用，从而有效延长材料服役寿命。 

更多内容，请关注纺织导报2026年第5期《非织造材料在空气过滤领域的应用及研究进展》一文。