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09
2026
-
05
膜技术前沿丨JMS：快速制备高渗透耐酸聚季铵盐纳滤膜用于阳离子分离
作者：
华中科技大学赵强教授、彭华文近期于Journal of Membrane Science期刊（2026, 749, 125443）发表题目为“Rapid fabrication of poly(quaternary ammonium) membranes with enhanced permeance and acid stability for cation separation”的文章。该文章第一作者为硕士研究生蔡佳烨和博士研究生杨雨心，通讯作者为彭华文。
研究亮点
低分子量寡聚物聚(1-乙烯基咪唑)（PVI）与1, 3, 5-三(溴甲基)苯（TBB）通过界面聚合快速（~1 min）制备聚季铵纳滤膜
揭示了高密度、低空间位阻反应位点是快速成膜的关键
膜兼具高渗透率（~8.6 LMHB）与高Mg2+截留率（~96%）
PVI-TBB膜在1 M H2SO4中浸泡30天后性能保持稳定
文章简介
全球每年产生超25万吨废旧锂电池，仅有不到5%的锂资源能从其酸性浸出液中实现*回收。传统聚酰胺纳滤膜因酰胺键易在强酸中水解失效，成为制约酸性废水金属离子回收的核心瓶颈。聚季铵膜具有优异的耐酸性能，但其制备依赖的Menshutkin反应动力学远慢于传统酰胺化反应，通常需要数小时才能形成致密分离层，导致膜厚且渗透率低。针对上述现状，团队设计了低分子量聚乙烯咪唑（PVI）寡聚物作为水相单体，与油相TBB进行界面聚合制备耐酸纳滤膜（图1）。PVI 分子链上每根单链含约25个咪唑叔胺反应位点，远多于传统小分子叔胺。同时咪唑环的环状结构使反应氮原子具有*低的空间位阻，结合DFT计算证实的-0.42 eV自发反应能，双重优势使得在1 min即可形成完整致密的聚季铵分离层（图2）。
原文链接：https://mp.weixin.qq.com/s/yGAPa-KcDrTAD9thwpGG0Q
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