近日，貴州民族大學化學工程學院青年教師戴毅博士在國際著名學術期刊《化學工程雜志》（Chemical Engineering Journal）（中國科學院1區top期刊，影響因子15.1）發表題為《摩擦電負離子發生器高效控制膜污染》“Triboelectric Negative Air Ion Generators for Efficient Membrane Fouling Control”的研究性論文。該論文以貴州民族大學為第一單位。

目前環境污染及能源消耗已經成為全球性的問題。陶瓷膜由於其結構穩定、能耗小和分離效率高等優點，被廣泛應用於廢氣廢水處理、海水淡化、生物醫藥等領域。然而，膜污染顯著降低了陶瓷膜的過濾性能，並導致清洗和更換頻率增加，從而大幅提高了運行成本。雖然反沖洗、化學清洗和膜改性等傳統方法能緩解膜污染，但通常成本高、能耗大且可能損害膜性能。鑒於此，探尋一種經濟、高效且實用的膜污染控制方式迫在眉睫。

該研究開發了一種利用摩擦電負離子發生器控制膜污染的系統。通過使用滾筒式摩擦納米發電機收集廢氣中的動能並產生負離子，膜的壓降速率降低了51.2%，通量下降速率降低了78.1%。利用摩擦電的高壓特性，電離氣體中的分子產生大量負離子。這些負離子與微小粉塵顆粒碰撞后使粉塵帶電，促進顆粒之間發生團聚，並形成較大顆粒團。較大顆粒因重力增加而直接沉降，其余則在膜表面被截留，減少了進入膜內部的亞微米顆粒數量。該技術通過增強膜表面顆粒捕捉和降低膜內部顆粒擴散，顯著減輕了膜污染，有效提高了膜過濾系統的穩定性。這項工作為高效控制膜污染提供了一種滿足工業化應用的經濟解決方案。

據悉，該研究工作得到貴州省教育廳自然科學基金項目（項目編號：2022187）、雲南中煙工業有限責任公司重大專項項目（項目編號：2023CL03）的支持。（貴州民族大學黨委宣傳部供稿）

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