PVDF/CA/G-OH纤维滤膜

呼吸驱动自供电集尘

该过滤介质集成了基于呼吸驱动的摩擦纳米发电机，在高效捕获微细粉尘的同时实现自供电，无需外部电源即可持续工作。

周刚 · Ma, Yunlong · 魏波 · Chen, Jingxu · 张永亮 · Hu, Shengyong · 王勇梅

Journal of Colloid and Interface Science 2025

具体参数

过滤效率

{'zh': '96.8', 'en': '96.8'} %

压降

{'zh': '132.5', 'en': '132.5'} Pa

拉伸强度

{'zh': '2.88', 'en': '2.88'} MPa

透气性

{'zh': '221.45', 'en': '221.45'} mm/s

技术优势

细颗粒过滤更强

在PVDF/CA膜中加入G-OH驻极体后，对NaCl颗粒的过滤效率提升至96.8%，而压降仅132.5 Pa，解决了传统介质对10–1000 nm微细粉尘过滤效率低的问题。

摩擦电输出翻倍

与PVDF/CA膜制成的R-TENG相比，PVDF/CA/G-OH膜制成的R-TENG短路电流提升2.03倍，开路电压提升1.74倍，转移电荷提升1.99倍，增强了对纤维膜的持续充电能力。

大流量下耐用

在85 L/min的大流量下连续使用240 min后，自供电纤维过滤介质仍保持较高的过滤效率和较低的压降，适合长时间佩戴。

呼吸即供电

R-TENG由呼吸驱动，持续为纤维膜提供静电电荷并促进气体分子电离，从而有效捕获微细粉尘，无需外部电源。

应用场景

• 个人呼吸防护：用高效低阻滤膜替代传统熔喷布，提升口罩对超细粉尘的防护。
• 可穿戴呼吸设备：借助呼吸驱动TENG自供电，免除电池，适合长时间佩戴的呼吸器。
• 自供电空气净化：过滤器无需外接电源，依靠呼吸能量持续电离气体并捕获颗粒物。
• 职业健康防护装备：在高粉尘环境中为工人提供高效且无源的个人防护，降低职业暴露。