工作原理 (Working Principles)
空气过滤器去除污染物的原理并非单一机制作用的结果，而是多种物理（有时包括化学或静电）效应协同工作的结果。其主导机制取决于污染物的性质（尤其是颗粒大小）和气流条件。
过滤机制 (Filtration Mechanisms) - 主要针对颗粒物:
拦截 (Interception):
原理: 当空气携带微小颗粒流经滤材时，颗粒会跟随气流的流线运动。如果某条流线距离滤材纤维表面的距离小于颗粒自身的半径，即使流线本身绕过了纤维，颗粒也会因为自身的尺寸而“接触”或“剐蹭”到纤维边缘，并被纤维表面力（如范德华力）捕获。
目标颗粒: 主要对中等大小（大致在 0.1 到 1.0 微米范围内，但与其他机制有重叠）的颗粒有效。颗粒越大，拦截效应越明显（在惯性碰撞不显著的情况下）。
好比: 一个小球随着水流流过一个有很多柱子的区域，即使水流能绕过柱子，但如果小球离柱子太近，它的边缘就会碰到柱子而被挡住。
惯性碰撞 (Inertial Impaction):
原理: 较大的、质量较重的颗粒物由于具有较大的惯性，当气流遇到滤材纤维而急剧改变方向绕行时，这些颗粒无法像气流一样灵活转向，倾向于保持其原始运动方向，“直线”撞击到纤维表面而被捕获。
目标颗粒: 主要对较大、较重（通常 > 1 微米）的颗粒有效。气流速度越高，颗粒质量越大，惯性效应越显著。
好比: 快速扔出一个保龄球穿过一片弯曲的树林，球很可能会因为无法及时转弯而直接撞到树干上。
扩散 (Diffusion / Brownian Motion Effect):
原理: 极小的颗粒物（通常 < 0.1 微米）质量非常轻，会受到空气分子永不停歇的随机碰撞，从而产生不规则的、类似“Z”字形的随机运动（布朗运动）。这种随机运动大大增加了它们与滤材纤维接触碰撞的几率，一旦接触即被捕获。
目标颗粒: 主要对极小（< 0.1 微米）的颗粒非常有效。气流速度越低，颗粒在过滤区域停留时间越长，扩散运动越充分，扩散捕捉效率越高。
好比: 一粒微小的尘埃在阳光下无规则地“跳舞”，最终会随机撞到附近的物体表面。
综合效应与最易穿透粒径 (MPPS - Most Penetrating Particle Size):
上述三种机械过滤机制（拦截、惯性、扩散）对于不同粒径的颗粒效率不同。惯性对大颗粒有效，扩散对小颗粒有效。拦截在中等尺寸区域起作用。
这导致存在一个特定粒径范围（通常在 0.1 - 0.3 微米之间），这些颗粒既不够大，惯性效应不显著；也不够小，扩散效应较弱；同时拦截效果也处于低谷。这个尺寸范围的颗粒最难被过滤器捕捉，被称为 “最易穿透粒径” (MPPS)。
因此，高效过滤器（如 HEPA）的效率测试通常就针对这个最难过滤的 MPPS 粒径（例如，美标 HEPA 常用的 0.3 微米）。如果对 MPPS 的过滤效率达标，那么对更大或更小颗粒的过滤效率通常会更高。
静电吸引 (Electrostatic Attraction):
原理: 利用静电荷的吸引力来捕获颗粒物。这可以通过两种方式实现：
驻极体滤材 (Electret Media): 在滤材纤维上预先加载持久的静电电荷（类似永久磁铁），这些电荷产生的电场可以吸引空气中带电的颗粒，甚至极化不带电的颗粒使其被吸附。许多中效和高效过滤器采用这种技术，可以在较低阻力下实现较高效率。
静电除尘器 (Electrostatic Precipitator - ESP): 通过高压电晕放电使空气中的颗粒物带上电荷，然后让空气流过带有相反电荷的收集板，带电颗粒在电场力作用下被吸附到收集板上。
优点: 对于某些设计，可以在较低空气阻力下达到高效率（尤其是驻极体滤材）。ESP 可以清洗重复使用（但需定期清理集尘板）。
缺点: 驻极体滤材的静电荷可能随时间、环境湿度或被吸附物覆盖而逐渐减弱，导致效率下降。ESP 可能产生副产品臭氧 (Ozone)，且初始成本较高。
筛分 (Straining / Sieving):
原理: 这是最直观的过滤方式。当颗粒物的尺寸大于滤材纤维之间的孔隙或通道时，它们会被像筛子一样直接物理阻挡下来。
目标颗粒: 主要针对尺寸远大于滤材孔径的非常大的颗粒。在大多数精细空气过滤中不是主导机制，但在初效过滤网（如金属网、粗纤维棉）或某些特定应用中比较重要。
吸附原理 (Adsorption Principles) - 主要针对气态污染物:
活性炭吸附 (Activated Carbon Adsorption):
原理: 活性炭是一种经过特殊处理（活化）的碳材料，具有极其发达的微孔结构和巨大的比表面积（每克可达数百甚至上千平方米）。气态污染物（如 VOCs、异味分子）在空气流经活性炭时，会扩散进入这些微孔，并被孔壁表面通过物理吸附力（主要是范德华力）或有时是化学吸附力（如果活性炭经过化学改性）捕捉和固定。
目标污染物: 各种挥发性有机物 (VOCs)、苯、甲醛（需改性炭）、硫化物、氮氧化物、各种产生异味的分子等。
影响因素: 活性炭的种类（材质、孔径分布、比表面积）、空气温度、湿度（高湿度会降低对某些 VOCs 的吸附效果，因为水分子会竞争吸附位点）、气流速度（接触时间）、污染物浓度和种类。
局限性: 吸附容量有限，达到饱和后会失去效果，甚至可能在特定条件下（如温度升高）将已吸附的污染物重新释放（脱附）。对某些小分子无机气体（如一氧化碳 CO）效果不佳。