油煙（Lampblack）是日常烹飪過程中產生的一種復雜混合物，主要由小液滴、氣體和固體顆粒組成，過量吸入會對肺部及心腦血管系統造成嚴重損傷。抽油煙機可以減輕與油煙排放有關的危害，其處理油煙包括三個階段：預過濾、離心分離和靜電降解。在預過濾階段，油煙機內的泡沫金屬格柵會攔截大部分的油和水滴，但隨著油滴的積累污染，金屬格柵需要頻繁地清洗以保持過濾效果，這浪費了大量的人力和財力。因此，開發一種經濟耐用的涂層技術來提高預過濾金屬格柵的自清潔性是十分必要且迫切的。

  近年來，科學家們一直在嘗試用超雙疏涂層技術解決這一問題，通過排斥油滴在油煙機器件表面的直接粘附，延長其清洗周期。然而，盡管有許多關于先進超雙疏涂層的報道，但針對油煙預過濾領域，這種策略仍然存在成本高昂、耐久性嚴重不足、表觀性差等突出問題。超親水表面在水下同樣表現出疏油特性，因此困在泡沫格柵中的油污可僅在水洗條件下實現快速脫附，且超親水涂層易于實現成本性、工藝性和表觀性的兼顧。然而，目前針對油煙預過濾領域開發超親水涂層還未有相關研究進展。

Fig. 1 LSH油下超親水泡沫金屬過濾油煙示意圖

Fig. 2 LSH油下超親水涂層的設計與泡沫金屬改性前后的潤濕性對比

Fig. 3 LSH涂層改性的泡沫金屬格柵與原始格柵的油煙預過濾性能對比

  如圖3所示，得益于LSH涂層優異的油下超親水性和耐用性，LSH涂層改性泡沫金屬展現了更好的脫油效果與使用壽命。圖3b-c展示了在經過17天的實際烹飪測試后，原始格柵的表面呈黃棕色，質量增加了15.7%，而LSH涂層改性樣品顯示出更淺的顏色，質量增加僅為6.4%。簡單水沖洗后，前者內部孔隙仍然被油脂嚴重堵塞，且增重仍有7.8%，后者內部孔洞觀察不到明顯的油污殘留，增重也下降至3.3%。

  原文鏈接：

  Chen, J.; Deng, W.; Wang, W.; Liu, J.; Zhang, M.; Liu, X.; Hu, Y.; Zhang, P; Yu, X.；Zhang,Y.

Oil-Resistant Underoil Superhydrophilic Metallic Foams for Lampblack Prefiltration. ACS Appl. Mater. Interfaces 2024.  DOI: 10.1021/acsami.4c13153

  https://doi.org/10.1021/acsami.4c13153