顆粒在線訊：由于交通、工業(yè)和發(fā)電廠等人類活動(dòng)排放出大量的空氣污染物，空氣污染已經(jīng)成為一個(gè)主要的環(huán)境問題。2020年9月，中國(guó)做出了到2060年實(shí)現(xiàn)碳中和的雄心勃勃的承諾，而交通運(yùn)輸部門是中國(guó)溫室氣體(GHG)排放的重要來源，制定交通運(yùn)輸部門深度脫碳的戰(zhàn)略對(duì)于實(shí)現(xiàn)碳中和的目標(biāo)至關(guān)重要。

近日，山東科技大學(xué)Xiaozhen Du，暨南大學(xué)Xiya Yang，Qunwei Tang開發(fā)了填充有氟化乙烯丙烯(FEP)顆粒的自供電陶瓷多孔磚摩擦電過濾器(CPB-TEF )，用于從機(jī)動(dòng)車尾氣中原位高效捕獲PM。

本文要點(diǎn)：

1）在汽車排氣管振動(dòng)的驅(qū)動(dòng)下，通過FEP顆粒與陶瓷多孔磚之間產(chǎn)生的摩擦靜電場(chǎng)，可以捕集排氣中的顆粒物。通過控制FEP顆粒的重量、振幅、振動(dòng)頻率和加速度，系統(tǒng)地研究和優(yōu)化了CPB-TEF單孔記錄的摩擦靜電場(chǎng)和電輸出性能。此外，通過發(fā)現(xiàn)空穴的電場(chǎng)疊加效應(yīng)，設(shè)計(jì)了交錯(cuò)電極連接以更有效地收集靜電電荷。CPB-TEF可以為上面兩行提供252 V的總Voc。

2）此外，利用有限元分析模擬了由流體速度場(chǎng)和電勢(shì)分布產(chǎn)生的卡門渦街現(xiàn)象。通過比較振動(dòng)條件下有無CPB-TEF過濾效率，系統(tǒng)分析了PM1.0、PM2.5、PM4.0和PM10的過濾效率，得到最優(yōu)過濾效率分別為93.11%、93.5%、93.63%、93.08%。

3）該裝置通過在怠速模式下駕駛車輛，在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試中表現(xiàn)出穩(wěn)定和持久的工作性能，在經(jīng)過簡(jiǎn)單的清洗過程后，可以進(jìn)一步整合到排氣管中，用于可持續(xù)的應(yīng)用。

Dahao Chen, et al, In-situ high-efficiency PM capture from motor vehicle exhaust based on self-powered ceramic porous triboelectric filter, Nano Energy, (2021)

DOI：10.1016/j.nanoen.2022.107107

https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2022.107107