




⭐核心创新:会“自主喝水”的智能纤维膜
该技术的核心是一种由静电纺丝技术制备的有机-无机复合纳米纤维膜(PPM-NFM)。其材料由聚乙烯醇(PVA)、聚丙烯酸(PAA)和蒙脱土(MMT)构成。
•自泵吸原理:该纤维膜独特的微观结构使其具备强大的毛细作用,能像植物根系一样,无需外部泵,即可从储水区自动将水连续输送至纤维尖端(通过接触角与吸水动态图像证实)。
•坚固耐用:通过热交联反应(FT-IR和XPS谱图证实酯键形成)和MMT纳米片的增强( Cryo-TEM与EDS元素分布证实MMT均匀分散),纤维膜机械强度显著提升,在水中也能保持结构稳定,克服了传统材料易溶胀损坏的缺陷。
⭐净化机制:低压稳定电喷雾,高效捕获颗粒物
水被自动输送至尖端后,在环形提取电极的聚焦下,仅需4.3–4.6 kV的低电压即可形成稳定的“泰勒锥”水电喷雾,进入高效的“锥-射流”模式。
•高效捕获:喷射出的带电气溶胶微滴,通过静电吸附与惯性撞击,有效捕获空中颗粒物。
•无臭氧安全:由于避免了电晕放电,设备在整个运行过程中,臭氧浓度始终低于20 ppb,远低于安全担忧阈值。
⭐卓越性能:数据说话,净化效果显著
在0.1 m³密封舱的测试中,该装置展现了出色的净化能力:
•对PM0.3高效去除:在5分钟内,对最难去除的PM0.3颗粒物的去除率超过97%。
•快速净化:在26 CFM风量和4.6 kV电压下,能将初始浓度约1500 μg/m³的PM₁.₀在30分钟内降至1 μg/m³以下。
•长效稳定:经过连续30次运行循环,性能未有衰减,证明了其长期可靠性。
•节能节水:每个发射器尖端的水消耗量低于0.4 mL/h,实现了极低的资源消耗。
⭐总结与展望
这项研究通过精巧的静电纺丝材料设计,将被动式水传输与低压电喷雾技术相结合,成功开发出一种安全、高效、节能的空气净化新路径。它不仅为解决室内空气污染问题提供了新思路,也展示了纳米纤维材料在智能环境器件中的巨大应用潜力。
#佛山微迈科技有限公司 #静电纺丝 #纳米材料 #空气净化 #科研日常 #材料科学 #科研 #科技前沿
该技术的核心是一种由静电纺丝技术制备的有机-无机复合纳米纤维膜(PPM-NFM)。其材料由聚乙烯醇(PVA)、聚丙烯酸(PAA)和蒙脱土(MMT)构成。
•自泵吸原理:该纤维膜独特的微观结构使其具备强大的毛细作用,能像植物根系一样,无需外部泵,即可从储水区自动将水连续输送至纤维尖端(通过接触角与吸水动态图像证实)。
•坚固耐用:通过热交联反应(FT-IR和XPS谱图证实酯键形成)和MMT纳米片的增强( Cryo-TEM与EDS元素分布证实MMT均匀分散),纤维膜机械强度显著提升,在水中也能保持结构稳定,克服了传统材料易溶胀损坏的缺陷。
⭐净化机制:低压稳定电喷雾,高效捕获颗粒物
水被自动输送至尖端后,在环形提取电极的聚焦下,仅需4.3–4.6 kV的低电压即可形成稳定的“泰勒锥”水电喷雾,进入高效的“锥-射流”模式。
•高效捕获:喷射出的带电气溶胶微滴,通过静电吸附与惯性撞击,有效捕获空中颗粒物。
•无臭氧安全:由于避免了电晕放电,设备在整个运行过程中,臭氧浓度始终低于20 ppb,远低于安全担忧阈值。
⭐卓越性能:数据说话,净化效果显著
在0.1 m³密封舱的测试中,该装置展现了出色的净化能力:
•对PM0.3高效去除:在5分钟内,对最难去除的PM0.3颗粒物的去除率超过97%。
•快速净化:在26 CFM风量和4.6 kV电压下,能将初始浓度约1500 μg/m³的PM₁.₀在30分钟内降至1 μg/m³以下。
•长效稳定:经过连续30次运行循环,性能未有衰减,证明了其长期可靠性。
•节能节水:每个发射器尖端的水消耗量低于0.4 mL/h,实现了极低的资源消耗。
⭐总结与展望
这项研究通过精巧的静电纺丝材料设计,将被动式水传输与低压电喷雾技术相结合,成功开发出一种安全、高效、节能的空气净化新路径。它不仅为解决室内空气污染问题提供了新思路,也展示了纳米纤维材料在智能环境器件中的巨大应用潜力。
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