氟化MXene纳米纤维膜

自供电同步集水与监测

将雾水收集与自供电传感集成为一体的智能膜，能在集水的同时，通过固液接触起电自供能监测水质、气流和污染物。

Shuai, Ma · 元伟 · Xueni, Jiang · Jing, He · Minghui, Xiao · 林红 · 熊佳庆 · Chen, Yueyue · 张德锁

Journal of Cleaner Production 2026

技术优势

潮湿环境输出不衰减

氟化MXene的表面接枝氟化增强了电负性和环境稳定性，使其作为摩擦电填料在高湿度和腐蚀条件下仍能产生稳定输出。

集水过程自带传感器

液滴在膜表面亲水-疏水图案上运动时产生固液接触起电信号，无需外部电源即可将集水过程本身转化为自供能传感信号。

一膜同时测多种污染

基于不同的电荷转移特征，该膜能区分并检测雾流速、酸度、VOCs和PM2.5，省去了为每种污染物单独部署传感器的需要。

应用场景

• 自供电环境传感器：以膜本身为传感元件，利用固液接触起电实现自供能，无需电池即可感知环境变化。
• 大气污染实时监测：在集水过程中实时检测酸度、VOCs和PM2.5等污染物，适用于大气污染在线监测。
• 微流控雾水收集：亲水图案引导液滴定向收集，同时产生电信号，实现微流控雾水收集与传感一体化。