由于交通、工业和发电厂等人类活动排放出大量的空气污染物，空气污染已经成为一个主要的环境问题。2020年9月，中国做出了到2060年实现碳中和的雄心勃勃的承诺，而交通运输部门是中国温室气体(GHG)排放的重要来源，制定交通运输部门深度脱碳的战略对于实现碳中和的目标至关重要。

近日，山东科技大学Xiaozhen Du，暨南大学Xiya Yang，Qunwei Tang开发了填充有氟化乙烯丙烯(FEP)颗粒的自供电陶瓷多孔砖摩擦电过滤器(CPB-TEF ),用于从机动车尾气中原位高效捕获PM。

文章要点

1）在汽车排气管振动的驱动下，通过FEP颗粒与陶瓷多孔砖之间产生的摩擦静电场，可以捕集排气中的颗粒物。通过控制FEP颗粒的重量、振幅、振动频率和加速度，系统地研究和优化了CPB-TEF单孔记录的摩擦静电场和电输出性能。此外，通过发现空穴的电场叠加效应，设计了交错电极连接以更有效地收集静电电荷。CPB-TEF可以为上面两行提供252 V的总Voc。

2）此外，利用有限元分析模拟了由流体速度场和电势分布产生的卡门涡街现象。通过比较振动条件下有无CPB-TEF过滤效率，系统分析了PM1.0、PM2.5、PM4.0和PM10的过滤效率，得到最优过滤效率分别为93.11%、93.5%、93.63%、93.08%。

3）该装置通过在怠速模式下驾驶车辆，在现场测试中表现出稳定和持久的工作性能，在经过简单的清洗过程后，可以进一步整合到排气管中，用于可持续的应用。

参考文献

Dahao Chen, Song Hao, Chuanyong Xu, Liqiang Liu, Leilei Zhao, Hongxin Hong, Wenkai Xu, Qunwei Tang, Xiaozhen Du and Xiya Yang, 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