由玉米蛋白而不是石油產品制成的空氣過濾器可以同時捕獲小顆粒以及甲醛等有毒化學物質，而目前的空氣過濾器無法捕獲。

這項研究可能會導致更好的空氣凈化器，特別是在世界上空氣質量非常差的地區(qū)。華盛頓州立大學的工程師在《分離和純化技術》雜志上報告了這種生物基過濾器材料的設計和測試。

“顆粒物的過濾并不具有挑戰(zhàn)性，但同時捕獲各種化學氣體分子，這更重要，”華盛頓州立大學機械與材料工程學院教授，該論文的通訊作者Katie Zhong說。“這些基于蛋白質的空氣過濾材料應該非常有前途，可以捕獲多種空氣污染物。

空氣質量差是哮喘、心臟病和肺癌等疾病的一個因素。商用空氣凈化器可去除煙塵、煙霧或汽車尾氣中的微小顆粒，這些顆?？赡苤苯游敕尾浚諝馕廴就ǔ＿€含有其他有害的氣態(tài)分子，如一氧化碳、甲醛和其他揮發(fā)性有機化合物。

對于微米大小的孔，典型的高效微?？諝膺^濾器，也稱為HEPA過濾器，可以捕獲小顆粒，但不能捕獲氣態(tài)分子。鐘說，它們通常由石油產品和玻璃制成，當舊過濾器被扔掉時，會導致二次污染。

WSU研究人員開發(fā)了一種由玉米蛋白纖維制成的更環(huán)保的空氣過濾器，能夠同時捕獲99.5%的小顆粒物，類似于商用HEPA過濾器，以及87%的甲醛，這高于專門為這些類型的有毒物質設計的空氣過濾器。

研究人員選擇玉米進行研究，因為它在美國作為農產品豐富。玉米蛋白也是疏水的，這意味著這種蛋白質排斥水，可以在潮濕的環(huán)境中(如面罩)很好地工作。

玉米蛋白中的氨基酸被稱為官能團。當暴露在蛋白質表面時，這些官能團就像多只手一樣，抓住有毒的化學分子。研究人員通過在蛋白質表面暴露一個官能團來證明這一點，在那里它抓住了甲醛。他們推測，蛋白質的進一步重排可以發(fā)展出一組觸手狀的官能團，可以從空氣中抓取各種化學物質。

“從機制來看，非常合理地期望這種基于蛋白質的空氣過濾器可以捕獲更多種類的有毒化學分子，”鐘說。

他們開發(fā)的三維結構也為簡單的制造方法提供了比研究小組以前開發(fā)的蛋白質薄膜更多的希望。他們使用少量的化學聚乙烯醇將納米纖維粘合在一起形成輕質泡沫狀材料。

“這項工作為制造由豐富的天然生物質制成的環(huán)保和多功能空氣過濾器提供了一條新途徑，”鐘說。“我相信這項技術對人們的健康和我們的環(huán)境非常重要，應該商業(yè)化。

研究人員希望進行更多的測試，包括使用各種官能團結構和其他有毒化學分子。除鐘外，這項工作還由研究生林勝男、WSU機械與材料工程學院Flaherty助理教授羅明和博士后研究員傅學偉進行。