■侯旭（左一）和张运茂在实验室里。

如何开发净化效率高、使用寿命长、无需复杂维护的净化系统？厦门大学侯旭教授团队突破面向空气净化的未来技术，为空气净化器的设计提供了全新的液体门控思路。前天晚上，这项最新研究成果在世界顶级学术期刊《自然》线上发表。厦大化学化工学院博士生张运茂为该论文的第一作者，化学化工学院、物理科学与技术学院双聘教授侯旭为独立通讯作者。

颗粒物堆积影响容尘 液体材料解决难题

据介绍，该研究首次运用“响应性液体门控技术”提出不同微尺度颗粒物在水界面上的高效过滤与吸收的核心机制，打通了现有空气净化中从过滤吸收、防污防腐、抗菌除臭到长期运行的技术难关，解开了液体作为结构与功能材料如何实现电化学可控微泡及其三相界面上高效传质的难题。

空气污染物中的颗粒物浓度是空气污染的一项重要指标。它由固体、液体、有机和无机物质颗粒的复杂悬浮混合物组成，具有较大危害性。如何去除这些颗粒物？目前直接有效的方式仍然是使用各种空气过滤净化系统。缺点在于，这些系统多由多层纤维膜或多孔材料组成的过滤膜单元构成，随着颗粒物在其表面和内部孔隙的堆积，这些过滤单元将不可避免地遭遇堵塞问题，容尘能力从根本上限制了这类过滤装置的效率和使用寿命。

侯旭团队首创特定功能液体作为结构与功能材料，通过调控颗粒物与液体之间相互作用进而控制空气—水界面上的物质传递。该方法将传统固体材料对污染物过滤所使用的有效表面积，转换为液体材料对污染物过滤吸收的有效体积，既提高净化效率，也增大净化器的尘容量。

创新灵感来自科幻电影 未来可实现定制化需求

侯旭透露，这项技术的“灵感”来自科幻电影。美国科幻电影《星际之门》中的流动态星际之门，让他对“门”的形态有了更为广义的理解。在一次偶然的分离实验中，他发现气体会在超过某一个临界压强值时从液体中穿过，而低于这个压强时则无法穿过。这一现象让侯旭有了想法:“是否液体也可以成为‘门’？”

2015年，侯旭等人首次提出了“液体门控机制”的概念，经过多年潜心研究，侯旭团队逐渐将该原创概念发展成形，让这个想法成功地走进了现实，并形成了多种响应性液体门控系统，推动“液体门控技术”中新概念膜材料在化工多相分离、物质检测、空气净化、生物医学工程等方面的应用。

为了更好地完成实验，侯旭团队还自主开发了先进的测试仪器和装置系统，用“独门武器”走出了一条“从零到一”的科研之路。

“我们还可以按照需要设计功能液体，赋予空气净化液门系统实现定制化净化需求，比如，抗菌能力、耐腐蚀能力等。”侯旭介绍，该电化学液门空气净化系统还可与人工智能、微流控技术等集成应用，有望实现智能空气净化，满足不同环境下的空气净化需求。未来，团队还计划把这项技术拓展到更多领域，更好地服务社会。

（文/图 通讯员 欧阳桂莲 记者 郭文娟）