新兴的导电多孔材料由于其多孔性和导电性的协同作用,在焦耳加热应用如电热过滤、智能纺织品和能源管理等方面有着显著的前景。然而,它们的发展受到设计平衡的限制,在实现高效流体传输的高孔隙率和维持有效电荷传输的导电网络之间进行权衡。
为了克服上述问题,香港城市大学Steven Wang副教授、姚晓雪、Bee Luan Khoo团队通过自组装聚吡咯纳米线连接聚吡咯涂层纳米纤维,开发了一种桥接导电纳米纤维膜(BCNM)。这些性能与领先的导电多孔材料相比,在过滤性能和能源经济性方面都是有利的。结合BCNM的概念太阳能净化器在过滤、杀菌、能源效率和成本方面优于现有的净化技术。这项工作为开发能量交互多孔材料提供了一种创新的材料-结构-功能范例,在智能过滤、生物医学保护和可持续能源系统中具有广泛的潜力。相关研究成果以“Bridged Conductive Nanofibrous Membrane Overcoming the Porosity‐Conductivity Trade-Off for Electrothermal Air Purification”为题目,发表在期刊《Advanced Science》上。
该研究研发了太阳能驱动 BCNM 空气净化器(集成 BCNM 膜、无刷风扇、太阳能板与电池),在 55L 密闭空间中,8m/s 风速下3分钟内即可清除大部分 0.3μm 颗粒;30m² 房间12小时运行后,Agar 平板无细菌菌落。相比 HEPA-UVGI(高能耗、有 UV 风险)、静电除尘器(臭氧污染、效率低)等传统技术,BCNM 将“过滤 - 杀菌”集成于单膜,兼具高效、低耗、低成本优势,还为生物医学防护、清洁能源系统等领域的导电多孔材料设计提供新范式。





