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10
2026
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03
Nat. Commun.: 旧膜新生”，报废膜再生成高性能分离材料，开启膜产业循环新模式
作者：
一、背景：膜技术“可持续”，但膜本身却不可持续？
膜技术广泛应用于水处理、气体分离、资源回收和化工生产，被认为是低能耗、*效率的绿色分离手段。然而，其产业生命周期却长期遵循“生产—使用—废弃”的线性模式：主要依赖石油基高分子材料，使用寿命通常仅3–7年，报废后多以焚烧或填埋处理。这一模式不仅增加碳排放，也带来经济负担，与循环经济理念相悖。理论上，聚合物膜多通过相转化法制备，其形成过程主要是物理相变而非化学反应。这意味着——报废膜（EOL膜）仍可作为聚合物原料重新利用。但现实中存在两大疑问：长期清洗和化学作用是否改变聚合物结构？残留污染物是否会影响再生膜性能？这些问题限制了EOL膜循环利用的实践探索。
二、创新：溶解-再铸策略，实现性能“反超”
近日，同济大学王志伟教授团队提出了一种简单可行的再生策略：将报废膜溶解于有机溶剂 → 再次相转化铸膜。令人意外的是，再生膜不仅恢复性能，甚至表现优于原始商业膜与纯聚合物制备的新膜。性能提升表现为：水通量提升超过5倍、污染物截留率显著提高、抗污染性能增强。其机制揭示出一个“反直觉”现象：
1. 残留污染物成为“有益添加剂”
充当孔形成剂
提高膜亲水性
优化孔径分布
2. 聚合物缠结度降低带来结构优势
长期清洗导致聚合物链缠结密度下降，使其：
与溶剂更易相容
更利于形成致密选择层
结构更均匀
三、意义：从线性废弃走向高性能循环
该研究对膜产业可持续发展具有深远意义：
1. 性能与可持续不再对立
再生膜性能不但未降低，反而实现“升级”。
2. 显著环境与经济收益
CO₂当量排放降低 38.4%
成本减少 75.7%
3. 与现有产业体系高度兼容
溶解-再铸路线可直接对接现有膜制造生产线。
4. 适用多种聚合物体系
理论上适用于PVDF、PES、PLA等多类商业膜材料。
这项工作不仅提供了一条技术路径，更提出了产业转型方向——从“膜废弃物”转向“高性能再生资源”。
原文链接：https://mp.weixin.qq.com/s/MbPMw9ktsalrV4YiE9mMzA
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