中科医院以品质领跑行业 https://m-mip.39.net/baidianfeng/mipso_6032498.html随着工业化的持续推进，化工企业生产规模不断扩大，水资源短缺和污染问题也日益加剧。工业废水污染物不仅危害水体环境、破坏生态平衡，还会通过食物链的富集危及人体健康，如何高效、低成本地处理工业废水已经成为全球范围内亟待解决的难题。相比于传统的蒸馏、吸附、萃取等耗能巨大的能源密集型技术，膜法分离节能环保、不会造成二次污染，为传统工业的升级转型和水资源的保护提供了可持续发展的解决方案。
近年来，基于贻贝仿生化学的多酚涂覆技术以其操作简单、易于调控、适用范围广等优点，被广泛应用于薄层复合纳滤膜的研发，但由于多酚的独特的自聚特性，其发展和应用仍受选择层厚度与多酚涂覆纳滤膜性能之间"trade-off"效应的限制，如何构建超薄、无缺陷、稳定、耐污染的分离膜仍然是一个巨大的挑战。基于此，哈尔滨工业大学城市水资源与水环境国家重点实验室成员、化工与化学学院教授邵路团队开创性地设计了三元共涂覆的技术，构筑了具有高通量、高截留、优异稳定性和抗污染性能的超薄pDA/PEI/TMT涂层纳滤膜(~33nm)。
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图1.利用CB/COB竞争反应制备超薄三元共涂覆膜的过程。
第一过渡系金属离子(TMI)可通过杂化轨道接受电子与多酚涂层(PPh)和氨基物质(AS)之间形成较强的配位键(COB)，与此同时多酚类物质又能够与氨基化物质发生迈克尔加成/席夫碱反应而生成共价键(CB)，该策略通过共价键与配位键之间的竞争巧妙地调控选择层的构筑，从而获得了超高通量的三元共涂覆纳滤分离膜，其对溴百里酚蓝(BTB)和刚果红(CR)完全截留，且渗透通量分别高达Lm-2h-1bar-1和Lm-2h-1bar-1，是市面上商用膜的~10倍。此外，制得的超薄涂层纳滤膜在酸碱环境下性能稳定、抗污染能力也很优异，具有巨大的工业应用价值，为高效分离超薄纳滤膜的制备和研究提供了新思路。该研究成果作为封面发表在JournalofMaterialsChemistryA杂志上，第一作者为博士生张艳秋。
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图2.a)pDA/PEI/Co2+三元共涂覆纳滤膜对不同染料的分离性能;b)pDA/PEI/Co2+膜的长期稳定性测试以及对于c)不同盐的分离性能;d)pDA/PEI/Co2+膜对染料/盐混合液的分离性能;e)pDA/PEI/Co2+膜的BSA/HA抗污性能;f)酸碱处理对pDA/PEI/Co2+膜性能的影响；pDA/PEI/Co2+三元共涂覆纳滤膜经NaOH(0.05M)和HCl(0.05M)处理后的SEM(g,h)和AFM(i,j)图。
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