近日，贵州民族大学化学工程学院青年教师戴毅博士在国际著名学术期刊《化学工程杂志》（Chemical Engineering Journal）（中科院1区top期刊，影响因子15.1）发表题为《摩擦电负离子发生器高效控制膜污染》 “Triboelectric Negative Air Ion Generators for Efficient Membrane Fouling Control”的研究性论文。该论文以贵州民族大学为第一单位。
目前环境污染及能源消耗已经成为全球性的问题。陶瓷膜由于其结构稳定、能耗小和分离效率高等优点，被广泛应用于废气废水处理、海水淡化、生物医药等领域。然而，膜污染显著降低了陶瓷膜的过滤性能，并导致清洗和更换频率增加，从而大幅提高了运行成本。虽然反冲洗、化学清洗和膜改性等传统方法能缓解膜污染，但通常成本高、能耗大且可能损害膜性能。鉴于此，探寻一种经济、高效且实用的膜污染控制方式迫在眉睫。
该研究开发了一种利用摩擦电负离子发生器控制膜污染的系统。通过使用滚筒式摩擦纳米发电机收集废气中的动能并产生负离子，膜的压降速率降低了51.2%，通量下降速率降低了78.1%。利用摩擦电的高压特性，电离气体中的分子产生大量负离子。这些负离子与微小粉尘颗粒碰撞后使粉尘带电，促进颗粒之间发生团聚，并形成较大颗粒团。较大颗粒因重力增加而直接沉降，其余则在膜表面被截留，减少了进入膜内部的亚微米颗粒数量。该技术通过增强膜表面颗粒捕捉和降低膜内部颗粒扩散，显著减轻了膜污染，有效提高了膜过滤系统的稳定性。这项工作为高效控制膜污染提供了一种满足工业化应用的经济解决方案。
据悉，该研究工作得到贵州省教育厅自然科学基金项目（项目编号：2022187）、云南中烟工业有限责任公司重大专项项目（项目编号：2023CL03）的支持。（通讯员：贵州民族大学党委宣传部）
