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在自然界中存在的天然高分子材料里,纤维素因为其来源广泛且具有可生物降解等优点,成为很多环保材料的原材料,由纤维素制备得到纳米纤维素也在纳米生物科技领域表现出巨大的潜力。近年来,空气污染受到人们越来越多的重视,房屋装修产生的甲醛和雾霾中的PM2.5是室内空气中最致命的污染来源。在城市化结构加快的今天,淡水资源的匮乏问题亟待解决,而利用太阳光热能来产生水蒸气的方法因具有不消耗电能、可重复利用等特点,在近年来引起众多相关科研学者的关注,尤其是碳材料,在太阳能吸收领域具有广阔的应用场景。针对室内空气污染问题,我们在不锈钢筛网上制备了多孔纤维素纳米纤维（CNFs）嵌于HKUST-1多面体复合膜,将其作为净化室内空气的纱窗。CNFs的分级多孔结构使得HKUST-1多面体能够产生纳米到微米尺度的空气快速传输通道,同时还能够阻挡PM2.5的通过。不仅如此,HKUST-1的微孔中含有大量的具有开放位点的金属铜离子,它们能促进复合膜大量吸收具有不饱和键的甲醛分子。优化得到的复合膜对PM2.5的阻挡效率能够在较长时间内维持在95%以上,对甲醛的吸附率为113.36 mg·g-1。由于薄膜是分级多孔结构且很薄（5μm）,CNFs在HKUST-1层中的空气流量为4.6 cm·s-1（200 Pa以下）,这对于室内生活来说完全是足够的。综上所述,我们制备的不锈钢筛网上的CNFs贯穿于分级多孔HKUST-1多面体复合膜具有不错的室内空气净化领域的应用潜力。针对淡水资源缺乏问题,我们还制备出固定在碳化滤纸（CFP）上的分级多孔碳膜（HPCM）。首先我们制备出纤维素纳米纤维嵌于金属有机框架（HKUST-1）多面体薄膜,再以碳化法将薄膜固定于滤纸上,最终制备出的HPCM具有分级多孔结构,并且碳化的纳米纤维包覆的多孔碳多面体的表面层和CFP层显示出不同的亲水性能。这不仅保证了表层有足够的水供应,还防止多余的水与较高温度的蒸发表面接触导致降低水蒸发效率。用作太阳能吸收材料的HPCM的最佳水蒸发速率为1.33 kg·m-2·h-1,光热转换效率为84.3%。这为制备高性能、低成本、轻质的太阳能吸收材料提供了一种简便的方法。