荷叶仿生催化膜

自清洁通量恢复99.9%

通过原位生成的氧空位与荷叶仿生结构，实现膜污染自修复和超高抗污能力，突破传统分离膜的性能瓶颈。

杨晓彬 · Bao, Hongfei · Wang, Haoyang · Li, Yangxue · Runliang, Gao · 王欣宇 · 马军 · Mamba, Bhekie B. · Alicia Kyoungjin, An · 邵路

Nature Communications 2026

具体参数

运行中通量恢复率

{'zh': '99.9', 'en': '99.9'} %

抗污能力提升倍数

{'zh': '24.8', 'en': '24.8'}

恢复能力提升倍数

{'zh': '10.6', 'en': '10.6'}

技术优势

污染了能自己恢复

荷叶仿生的纳米/微米水袋界面使膜在运行中即可实现通量恢复，无需停机清洗。

抗污强一个数量级

催化活性氧空位耦合多级抗污屏障，使抗污能力提升24.8倍，远超现有膜。

超快恢复不打折

恢复能力提高10.6倍，即使严重污染后也能快速回到初始通量。

应用场景

• 工业废水处理膜：在过滤含油或有机污水时，膜可原位自清洁，减少停机清洗和化学药剂消耗。
• 自清洁表面涂层：荷叶仿生微纳结构和催化活性赋予膜表面自清洁特性，可拓展至其他防污涂层。
• 仿生抗污材料：该膜模拟荷叶效应和催化降解耦合，为设计新型仿生抗污材料提供范例。
• 膜污染监测与检测：其稳定运行的通量恢复能力可减少监测频率，并为智能诊断提供自修复参考。
• 可持续水处理系统：膜寿命延长和免化学清洗特性降低全生命周期碳足迹，支持低碳水处理。