自然水体中的有机污染物长期是我国面临的一大环境问题。尤其在偏远畜牧区，大量有机污染物，随着动物粪便排放、雨水冲刷，最终流入自然水体，造成水污染，严重地威胁了当地居民的健康。在这些偏远牧区，电源缺乏使得传统污水处理设备难以发挥作用。为解决该问题，武汉纺织大学省部共建纺织新材料与先进加工技术国家重点实验室纤维及其集合体先进加工技术课题组，携手华中科技大学，受高原地区“五彩经幡”的启发，采用有机无机材料复合纺纱及编织加工技术（图1），设计了一种基于柔性复合材料的磁电风力发电旗帜，用于驱动电化学反应，高效率氧化降解水中的四环素等污染物。成果发表于Advanced Functional Materials（DOI：10.1002/adfm.202210637）。

图1.柔性磁电风力发电旗帜的制备过程

所制备的柔性磁电风力发电旗帜，在风力的作用下，旗面摆动的同时带动其中的导电线圈切割柔性磁绳的磁力线，从而产生感应电流。这种柔性磁电风力发电旗帜具有可折叠、收纳体积小、便携性极强的特征（图2）。

图2.柔性磁电风力发电旗帜的发电原理和便携性

经柔性磁电风力发电旗帜的输出性能进行的实验测试与理论模拟，结果发现：单面旗帜在6.3 m/s的风速下产生高达3.5 V电压、13 mA电流，大幅高于同类工作发电机输出的μA级别电流。理论模拟计算旗帜摆动产生的电压为3.31 V，与实验结果吻合（图3）。

图3.柔性磁电风力发电旗帜的输出性能以及理论模拟

采用该柔性磁电风力发电旗帜构建了自供能电化学系统，用来电化学氧化分解水中的四环素，分解率高达99.9%（图4）。

图4.柔性磁电风力发电旗帜用于电化学氧化降解水中四环素的测试

该自供能电化学系统对于不同种类有机污染物具有普适性，在10分钟内，该自供能电化学系统对5 ppm亚甲基蓝、金橙和孔雀石绿的分解率，分别达到94.6%、98.9%、97.9%。该工作发表在《AdvancedFunction Materials》上（DOI：10.1002/adfm.202210637），第一作者为华中科技大学刘子川博士，武汉纺织大学研究生刘佳鑫等人协助完成，第一通讯作者为武汉纺织大学徐卫林院士团队的夏治刚教授，第二、三通讯作者分别为黄剑瑜博士、苏彬教授。该工作得到了武汉纺织大学纺织新材料与先进加工技术国家重点实验室和湖北省科学技术厅的大力支持。

链接：https://doi.org/10.1002/adfm.202210637

图5.柔性磁电风力发电旗帜用于电化学氧化有机色素的测试