我國科學(xué)家利用“液體門”解決空氣凈化技術(shù)痛點(diǎn)
來源: 科技日報(bào) 2022-10-08 15:26:35
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。
去除空氣中的污染顆粒物，目前最有效直接的方式是采用多層纖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)提出利用液體作為主要過濾材料，通過調(diào)控顆粒物與液體之間相互作用來控制空氣到水界面的物質(zhì)傳遞。這一方法將傳統(tǒng)固體材料對污染物過濾所使用的有效表面積轉(zhuǎn)換為液體材料對污染物過濾吸收的有效體積，實(shí)現(xiàn)了對污染物處理量的數(shù)量級提升，既提高凈化效率，也增大凈化器的塵容量。
“空氣中的顆粒物，要么被‘門’物理隔絕，要么被‘門’直接吸收，出來的都是經(jīng)過‘篩選’后安全的空氣。據(jù)測算，用這個(gè)方法生產(chǎn)的過濾器容塵量是傳統(tǒng)濾網(wǎng)式過濾器的4.5倍，還可以通過流動(dòng)液體長期使用。”侯旭介紹，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。未來，相關(guān)研究還可按照需要設(shè)計(jì)功能液體，賦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)對物質(zhì)的可控輸運(yùn)與分離，這一技術(shù)于2015年首次提出。(科技日報(bào)記者 符曉波 通訊員 歐陽桂蓮)
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