在空气污染物中，挥发性有机化合物（VOCs）因其高毒性和广泛扩散性而备受瞩目。这类物质不仅存在于室外大气中，也常积聚于室内封闭环境。每年，仅法国一地就因空气污染导致数万人死亡，其中VOCs是主要元凶之一。它们包括烃类、醇类、醛类等易挥发分子，由于其毒性强且在环境中持久存在，限制其排放或优化其销毁已成为当务之急。
传统的VOCs去除方法，如热氧化、吸附或冷凝，往往存在效率低、成本高或环境足迹大的问题。利用酶作为生物催化剂虽然能特异性地转化污染物，但面临一个核心挑战：许多VOCs具有疏水性，难以溶解在酶发挥作用所需的水相环境中。这导致污染物与酶难以有效接触，限制了生物法的应用。
针对这一难题，法国雷恩化学科学研究所（CNRS/雷恩大学/ENSCR/雷恩国立理工学院）的科学家联合阿联酋哈利法大学团队，提出了一种创新的解决方案。研究团队首先将空气中的VOCs转移至与其亲和力强的有机液相中，随后开发了一种独特的Janus膜（双功能膜）作为两相界面。该膜的一面为疏水相，用于容纳含污染物的有机相；另一面为亲水相，表面接枝了能够降解污染物的酶。这种设计巧妙地在互不相溶的两相之间搭建了桥梁，使污染物无需混合即可与酶接触。
以典型污染物苯酚为例的测试结果显示，该酶膜系统在十小时内可去除高达74%的苯酚。此外，固定在膜上的酶可重复使用多个循环，显著提升了工艺的可持续性。研究还证实，该膜结构在促进污染物在两相间转移的同时，有效维持了相分离，这是确保装置高效运行的关键条件。
这项发表在《膜科学杂志》上的研究，展示了Janus膜作为酶反应器处理疏水性VOCs的巨大潜力。通过将污染物的捕获与降解集成在同一装置中，该技术为开发更紧凑、更具选择性且环境友好的工业废气处理工艺开辟了新路。法国作为欧洲环保技术研发的先行者，其在该领域的突破反映了当地对绿色化学和工业排放控制的严格标准与高投入。
对于中国制造业而言，随着环保法规日益趋严，这种低能耗、高选择性的生物膜技术提供了极具价值的参考方向。国内企业可关注此类跨学科创新，探索将酶固定化技术与膜分离工艺结合，以应对化工、喷涂等行业面临的VOCs治理痛点，推动废气处理从“末端治理”向“高效转化”升级。