给滤网穿「液体外衣」：厦大液衬过滤膜是什么，为什么不易堵、可重复使用，效率最高99.6%

厦门大学化学化工学院侯旭教授团队提出了一种新的空气过滤思路：用可重复使用的功能液体替代一次性固体滤材。相关论文《Highly efficient air purification by a charge-induced liquid-lined filter》于 2026 年 10 月 5 日发表在《自然·可持续发展》（Nature Sustainability）上，团队把这种材料称为电荷诱导液衬过滤膜（CILF）。[1][2][3]

传统滤网的问题在哪

空气净化器、口罩和工业除尘常用的熔喷布、玻璃纤维、PTFE 膜，都属于固体多孔滤材，靠孔径拦截或静电吸附抓颗粒。侯旭解释，颗粒会在滤材表面和孔道里越积越多，导致堵塞、压降升高、性能衰减，效率、阻力和寿命很难同时兼顾。[2]

压降可以理解为空气穿过滤网时受到的阻力。阻力越大，风机越费电；滤网堵了就只能换，换下来的成了固体废物。

此前学界也有「液基净化」的尝试，用流动的液体界面捕获颗粒，优点是阻力低、界面能更新，但有两个难题一直没解决：风量大时抓不住颗粒，以及液体界面不稳定。[2]

「液体外衣」怎么抓颗粒

CILF 的做法是把功能液体稳定地铺在开放孔道的表面，再加上电荷诱导。按团队的描述，捕获分三步：[2]

1. 电荷「导航」：颗粒经过电荷诱导区时被极化，偏离原本的气流方向，被引向接地的液体表面；

2. 液面「拉住」：颗粒碰到液—气界面后形成弯月面，毛细力把它牢牢抓住；

3. 液体「吸收」：颗粒进入液体内部重新分散，不在孔口堆积，也不容易被再次吹出来。

简单说，就是把颗粒的「落脚点」从容易饱和、容易堵的固体表面，换成了能不断更新的液体内部。气体通道始终是开放的，所以阻力可以保持在较低水平。[2]

关键数据

数据来自团队论文及福建日报报道。[1][2]

团队还实现了膜材料的大尺寸卷对卷制备，并把 CILF 集成进主动送风口罩，搭建了面向微重力环境的液衬空气净化系统。[2]

在生命周期评价中，与棉纤维、熔喷聚丙烯、PTFE、玻璃纤维等典型滤材相比，CILF 在全球变暖、细颗粒物形成、人体毒性和资源稀缺等指标上的环境影响更低。侯旭将原因归结为可重复使用的金属基体、抗堵塞带来的低能耗，以及更少的滤材更换。[2]

离日常使用还有多远

目前它仍是实验室成果加原型机阶段，还没有面向消费者的产品。团队正在和中国航天钱学森空间技术实验室合作，探索在空间密闭环境中的应用。[2]

下一步，团队希望把捕获对象从颗粒物扩展到甲醛这类气态污染物。侯旭也提到，要真正落地，还需要解决电荷诱导与流体力学的耦合机制、针对不同污染物设计功能液体，以及液体再生和污染物集中处理的工程方案。[2]

论文全文可在《自然·可持续发展》官网查阅。

说明：部分报道标题写作「《自然》杂志刊发」，论文实际发表在《自然》旗下子刊《自然·可持续发展》；目前为实验室及原型机阶段成果。

来源

[1] Nature Sustainability：Highly efficient air purification by a charge-induced liquid-lined filter，2026年10月5日。

[2] 东南网（福建日报）：给滤网穿上“液体外衣” 《自然》杂志刊发厦大团队成果，2026年10月11日。

[3] 厦门大学新闻网：侯旭教授团队开发电荷诱导液衬过滤膜，2026年10月。

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