我科學(xué)家利用“液體門”解決空氣凈化技術(shù)痛點(diǎn)
科技日?qǐng)?bào)記者符曉波通訊員歐陽桂蓮
9月26日,國際學(xué)術(shù)期刊《自然》雜志發(fā)表了廈門大學(xué)侯旭教授團(tuán)隊(duì)的最新研究成果,該成果運(yùn)用首創(chuàng)特定功能液體作為結(jié)構(gòu)與功能材料,實(shí)現(xiàn)了對(duì)不同微尺度顆粒物的高效過濾與吸收。這一成果可解決傳統(tǒng)空氣凈化技術(shù)易堵塞、容塵能力有限的痛點(diǎn),為空氣凈化器的設(shè)計(jì)提供了全新思路。
廈門大學(xué)侯旭教授團(tuán)隊(duì)相關(guān)研究成果在Nature線上發(fā)表。
去除空氣中的污染顆粒物,目前最有效直截了當(dāng)?shù)姆绞绞遣捎枚鄬永w維膜或多孔材料的空氣過濾凈化系統(tǒng)。但隨著顆粒物在其表面和內(nèi)部空隙的堆積,過濾裝置會(huì)不可避免地堵塞,功效降低。
侯旭教授團(tuán)隊(duì)提出利用液體作為要緊過濾材料,經(jīng)過調(diào)控顆粒物與液體之間相互作用來操縱空氣到水界面的物質(zhì)傳遞。這一辦法將傳統(tǒng)固體材料對(duì)污染物過濾所使用的有效表面積轉(zhuǎn)換為液體材料對(duì)污染物過濾吸收的有效體積,實(shí)現(xiàn)了對(duì)污染物處理量的數(shù)量級(jí)提升,既提高凈化效率,也增大凈化器的塵容量。
電化學(xué)響應(yīng)性液體門控水界面上的過濾與吸收機(jī)制示意圖。
“空氣中的顆粒物,要么被‘門’物理隔絕,要么被‘門’直截了當(dāng)吸收,出來的基本上通過‘篩選’后安全的空氣。據(jù)測算,用那個(gè)辦法生產(chǎn)的過濾器容塵量是傳統(tǒng)濾網(wǎng)式過濾器的4.5倍,還能夠經(jīng)過流動(dòng)液體長期使用?!焙钚窠榻B,這一研究破解了現(xiàn)有空氣凈化系統(tǒng)需要長期運(yùn)行維護(hù)的技術(shù)難題。以后,相關(guān)研究還可按照需要設(shè)計(jì)功能液體,給予空氣凈化液門系統(tǒng)更多定制化需求,如提高抗菌能力、耐腐蝕能力等,滿足不同環(huán)境下的空氣凈化需求。
“液體門控技術(shù)”是侯旭教授團(tuán)隊(duì)的原創(chuàng)成果,即讓一種液體穩(wěn)定在多孔膜中,多孔膜就像門框,利用液體作為門來實(shí)現(xiàn)對(duì)物質(zhì)的可控輸運(yùn)與分離,這一技術(shù)于2015年首次提出。
(受訪者供圖)
來源:中國科技網(wǎng)