本发明涉及纳米材料的制备领域，具体地涉及一种人工肺表面活性物质用于去除PM2.5的方法，一种用于吸附重金属离子的纤维膜的制备方法。
背景技术：
胶原纤维是表面含有氨基、羧基等活性基团的一种高分子材料，还是自然界本就存在的一种物质，可以与金属离子形成螯合物，而我们可以通过对其进行化学改性，增强表面基团的活性程度，改善吸附金属离子的性能。例如，王茹等人利用单宁分子中的酚羟基可与金属离子配位这一原理，将单宁固化于皮胶原纤维上制备新型改性吸附剂，研究结果表明吸附剂与吸附质之间的作用为静电结合，吸附过程符合Freundlich吸附模型。同时，改性胶原纤维对Mo具有选择吸附性，且吸附材料可再生。
丝素蛋白是从蚕丝中提取的天然高分子纤维蛋白，对细胞的粘附、扩展、分化和生长的作用与胶原相似，且在体内引起的免疫反应要比胶原弱。此外，丝素蛋白价格低廉，来源广泛，且具有极好的生物相容性、出色的力学性能、易加工性，可控的降解性能，已广泛用于组织工程修复材料，如血管修复、皮肤修复、骨组织修复等，以及药物载体材料。丝素富含多种功能基团，通过与其他材料或活性物质复合，能起到对组织结构填充以及功能修复的多重协同作用。
肺表面活性物质（PS）是一种存在于支气管及肺泡表面的能降低肺泡表面张力的物质。它由Ⅱ型肺泡细胞产生，主要成分有两部分：脂质和表面活性蛋白。其中脂质的占比接近90%，而脂质中磷脂又占了绝大部分，其他脂质还有：胆固醇，甘油三酯和游离的脂肪酸等。磷脂酰胆碱是表面活性物质中含量最多的成分，占到了所有脂质的70~80%。其中有饱和的磷脂酰胆碱占到了50~70%，主要是二棕榈酸磷脂酰胆碱（DPPC），它是降低肺表面活性物质表面张力的主要成分。此外，磷脂酰甘油含约8%，其他脂质还有：磷脂酰乙醇胺约5%，磷脂酰肌醇约3%，还有少量的磷脂酰丝氨酸、溶血磷脂酰胆碱和鞘磷脂。有研究表明，重金属能与肺泡和上皮细胞表面DPPC相互作用沉积，启动内质网应激，脂质合成基因乙酰辅酶A羧化酶（acetyl-CoA carboxylase，Acaca）表达增加并介导乙酰辅酶A向丙二酰辅酶A转化，促进脂肪酸合成；而甘油二酯酰基转移酶（diglyceride acyltransferase，Dgat）2和激素敏感脂肪酶（Lipe）表达增加促进甘油三酯（triglycerides，TG）合成，这一系列脂肪化从而降低重金属进入体内。但是，到目前为止，未见与DPPC性质相似的人工肺表面活性物质用于重金属离子吸附材料方面的制备。
技术实现要素：
针对现有技术中的不足，本发明的提供一种人工肺表面活性物质用于去除PM2.5的方法，该方法利用丝素蛋白与人工肺表面活性物质的共同作用，通过静电纺丝技术制备能高效吸附重金属离子的纤维膜，从而大幅度地增强重金属离子的吸附效果。该技术制备方法简单，所得的产品性能明显高于现有市场的产品。
为了实现这样的目的，在本发明的技术方案中，以丝素蛋白与人工肺表面活性物质为吸附材料，通过静电纺丝技术制备能高效吸附重金属离子的纤维膜；将该纤维膜用于现有分体式口罩的核心芯体，能大幅提高现有口罩的防霾效果。
本发明的方法包括如下步骤：
一种人工肺表面活性物质用于去除PM2.5的方法，其特征在于该方法包括如下步骤：
（1）丝素蛋白的改性
将丝素蛋白（SF）与DPPC按照摩尔比为10:1-1:1溶解在10mL，0.1M的MES溶液中，MES溶液pH=5.5，吗啉乙磺酸，2小时后加入与DPPC等摩尔比的1-乙基-3-[3-二甲基氨基丙基]碳化二亚胺盐酸化物（EDC）和N-羟基琥珀酰亚胺（NHS），室温搅拌3小时后取出，水洗干燥，最后将丝素蛋白水溶液置于-80℃的冷冻干燥仪器中冻干得到丝素蛋白粉；
（2）纤维膜的制备
将等质量的丝素蛋白粉和磷脂等配置成3%的水溶液5ml，所得的溶液放入注射器中，采用7号针头，利用已有的静电纺丝设备，设置的仪器参数为：加载电压在10-20 kV，注射器跟接收板距离为7-12 cm，推进速度0.1 ml/h-0.3 ml/h，空气相对湿度35-45%，静电纺丝完成即可得纳米纤维;
（3）粉尘的吸附
将纤维膜制作成10cm × 10cm，作为分体式口罩的芯体得到新型雾霾口罩,将口罩置于雾霾评价仓中，以柴油机为污染源发生器，通过粉尘检测仪、粉尘成分分析等技术检测口罩对雾霾的治理效果。
所述的磷脂为大豆卵磷脂、蛋黄卵磷脂、氢化卵磷脂、氢化大豆磷脂酰胆碱、氢化蛋磷脂酰胆碱、二月桂酰磷脂酰胆碱、二肉豆寇酰磷脂酰胆碱、二硬脂酰磷脂酰胆碱、1-肉豆寇酰-2-棕榈酰磷脂酰胆碱、1-棕榈酰-2-硬脂酰磷脂酰胆碱、1-硬脂酰-2-棕榈酰磷脂酰胆碱、1-棕榈酰-2-油酰磷脂酰胆碱、1-硬脂酰-2-亚油酰磷脂酰胆碱或二油酰磷脂酰胆碱中的至少一种。
所述的步骤（3）中，加载电压在10-20 kV，优选为12-18 kV。
所述的步骤（3）中，注射器跟接收板距离为7-12cm，优选为8-10 cm。
所述的步骤优选为（3）中，推进速度0.1 ml/h-0.3 ml/h，优选为0.1 ml/h-0.2 ml/h。
所述的步骤（3）中，空气相对湿度35-45%，优选为35%-40%。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
本发明的优点在于：（1）本发明通过静电纺丝制备纳米纤维膜，能有效控制纤维膜的孔隙率，去除不同粒径的PM2.5的颗粒。（3）本发明采用天然的丝素蛋白和人工肺表面活性物质，能有效提高吸附剂与金属离子的接触面积，去除重金属离子。本发明所制备的薄膜应用方便，方法简单，可操作性强。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
实施例1
a. 丝素蛋白的改性
将1mol，SF与0.5mol，DPPC溶解在10mL，0.1M的MES溶液（pH=5.5，吗啉乙磺酸）中，2小时后加入与DPPC等0.5mol的EDC和NHS，室温搅拌3小时后取出，水洗干燥，最后将丝素蛋白水溶液置于-80℃的冷冻干燥仪器中冻干得到丝素蛋白粉。
b. 纤维膜的制备
将等质量的丝素蛋白粉和蛋黄卵磷脂等配置成3%的水溶液5ml，所得的溶液放入注射器中，采用7号针头，利用已有的静电纺丝设备，设置的仪器参数为：加载电压在15kV，注射器跟接收板距离为8cm，推进速度0.3ml/h，空气相对湿度40%，静电纺丝完成即可得纳米纤维。
检测结果：除尘率87%，重金属吸附率65%。
实施例2
a. 丝素蛋白的改性
将1mol，SF与0.1mol，DPPC溶解在10mL，0.1M的MES溶液（pH=5.5，吗啉乙磺酸）中，2小时后加入与DPPC等0.1mol的EDC和NHS，室温搅拌3小时后取出，水洗干燥，最后将丝素蛋白水溶液置于-80℃的冷冻干燥仪器中冻干得到丝素蛋白粉。
b. 纤维膜的制备
将等质量的丝素蛋白粉和1-肉豆寇酰-2-棕榈酰磷脂酰胆碱等配置成3%的水溶液5ml，所得的溶液放入注射器中，采用7号针头，利用已有的静电纺丝设备，设置的仪器参数为：加载电压在18kV，注射器跟接收板距离为10cm，推进速度0.1ml/h，空气相对湿度35%，静电纺丝完成即可得纳米纤维。
检测结果：除尘率63%，重金属吸附率43%。
实施例3
a. 丝素蛋白的改性
将0.5mol，SF与0.5mol，DPPC溶解在10mL，0.1M的MES溶液（pH=5.5，吗啉乙磺酸）中，2小时后加入与DPPC等0.5mol的EDC和NHS，室温搅拌3小时后取出，水洗干燥，最后将丝素蛋白水溶液置于-80℃的冷冻干燥仪器中冻干得到丝素蛋白粉。
b. 纤维膜的制备
将等质量的丝素蛋白粉和二油酰磷脂酰胆碱等配置成3%的水溶液5ml，所得的溶液放入注射器中，采用7号针头，利用已有的静电纺丝设备，设置的仪器参数为：加载电压在15kV，注射器跟接收板距离为8cm，推进速度0.2ml/h，空气相对湿度35%，静电纺丝完成即可得纳米纤维。
检测结果：除尘率92%，重金属吸附率85%。