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JMS｜生物油纳滤膜分馏与提质
生物油是一种可持续且经济高效的能源来源以及有价值的化学品。然而，其化学不稳定性、高含氧量和较高的粘度限制了其实际应用。本研究旨在通过膜基提质来解决这些挑战，将膜定位为传统高能耗分馏技术的节能替代方案。研究人员筛选了六种市售耐油纳滤膜和两种实验室自制膜用于生物油分馏，并探索了等离子体处理和聚多巴胺涂层表面改性。
01
2026
/
07
EES: 水不只是“溶剂”，重新定义阴离子传输的关键角色
在燃料电池和电解水等电化学系统中，阴离子交换膜（AEM）的性能直接取决于离子与水在纳米通道中的协同传输。然而，长期以来的设计思路往往将水视为“被动介质”，主要关注离子本身或聚合物结构，而忽略了水分子结构与动力学的深层作用。实际上，在纳米限域环境中，水的行为已显著偏离体相：氢键网络的重构、分子取向的变化以及与离子和聚合物链段的耦合运动，都会直接影响离子迁移效率。但这些分子尺度机制长期缺乏直接实验证据，使得膜材料优化更多依赖经验而非机理指导。
JMS: 从“均匀电荷”到“梯度调控”，打破单价离子分离的性能瓶颈
单价离子选择性膜在盐湖提锂、废水资源化和海水淡化等领域具有重要应用价值，其核心目标是在实现高选择性的同时保持低传输阻力。然而，传统膜设计始终受制于“通量–选择性权衡”：要么依赖致密结构实现尺寸筛分，却导致离子扩散受限、阻力升高；要么通过强电荷排斥增强选择性，却牺牲了离子透过能力。从机理上看，离子跨膜传输包含两个关键阶段：首先是在膜表面的筛分与分配，其次是在膜内部的扩散传输。现有均匀电荷或复合电荷结构往往只能优化其中一个阶段，却难以兼顾整体过程，最终导致传输拥堵与效率下降。这一结构性矛盾，成为制约高性能单价离子选择性膜发展的核心瓶颈。
JACS: 用“梯度+跳跃传输”重构纳米通道，二维膜破解选择性与通量难题
渗透能作为一种来源稳定、可持续的“蓝色能源”，正受到越来越多关注，而基于反向电渗析的膜技术是实现其*转化的核心路径。然而，膜材料始终面临一个难以回避的矛盾：提高离子选择性往往依赖于更窄、更规整的通道，但这又会显著降低离子通量，从而限制整体功率输出。二维纳米材料膜（如氧化石墨烯）因其可调控纳米通道和高表面电荷密度，被认为是理想候选，但其层间距扩大后虽能提升通量，却往往牺牲选择性，难以实现两者的协同优化。与此同时，实际渗透能系统还需克服浓差极化和传输阻力等工程问题，使这一矛盾更加突出。
30
06
NC:木质素碱调控界面聚合，造出高选择性纳滤膜
薄层复合聚酰胺（TFC PA）纳滤膜在非常规水源（如废水、海水及苦咸水）处理中展现出巨大的应用潜力，其核心优势在于优异的溶质-水和溶质-溶质选择性。这类膜通常通过在多孔基材上进行界面聚合（IP）制备，其中水相中的胺单体扩散至有机相并与酰氯单体反应。然而，传统IP过程中单体的分布与扩散难以*控制，易导致聚酰胺（PA）层存在缺陷，限制其选择性和渗透性。同时，提升膜的分离性能常面临“权衡效应”，即提高交联度虽能增强选择性，却会增加传质阻力、降低水通量。因此，深入理解IP反应机制并进行有效调控，是突破这一瓶颈、开发高性能纳滤膜以应对水资源短缺问题的关键。
膜技术前沿丨北理工赵之平教授团队在渗透汽化醇/水分离传质机理研究领域取得重要进展
生物醇（乙醇、丁醇）燃料可作为化石燃料的有效替代与补充，主要通过从低浓度发酵液中分离醇类组分获得。相较于精馏等传统化工分离方法，膜法渗透汽化（PV）具有低能耗且不受醇/水溶液共沸限制的优势。目前，基于经典溶解-扩散模型，可将PV过程的分离机理简述为膜表面溶解、膜内扩散及膜下游侧汽化三个串联步骤组成。然而，该模型忽略了膜分离过程中分子吸附行为、扩散模式以及分散形式等纳米尺度信息，使得分子传质机理难以通过该模型*描述。
