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22
2026
-
06
Science子刊：走向闭环，复合膜回收的工艺化新路径
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背景
聚合物复合膜是现代分离技术的核心材料，广泛应用于水处理、电化学与化工过程等领域。然而，这类膜通常由多层、多组分构成，例如聚酰胺选择层、聚砜支撑层和聚酯基底的组合，使其在服役寿命结束后面临严重的回收难题。随着全球膜组件使用量的快速增长，大量废弃膜被填埋或焚烧，不仅带来微塑料污染与有毒副产物问题，也造成资源浪费和高昂处理成本。在此背景下，如何实现复杂复合膜的*回收与再利用，成为膜材料可持续发展的关键瓶颈。
创新
近日，中国科学技术大学吕兴霖教授团队联合美国莱斯大学Menachem Elimelech院士针对多组分复合膜“难分离、难回收”的核心问题，该工作提出了一种分阶段物理–化学协同回收策略。这一策略通过顺序耦合不同过程：首先利用溶剂选择性溶解可处理组分，实现结构解构；随后通过催化解聚将难溶组分转化为可再利用单体；最终将回收材料重新制备为新型膜，实现性能恢复与闭环循环。不同于传统单一回收方法，该体系不仅兼顾多材料分离与转化，还在真实废弃膜条件下验证了对污染物和复杂组分的耐受性，使回收过程更加贴近工业实际。同时，通过生命周期评估与技术经济分析证明，该方法在环境负荷与成本上均优于传统制膜路径。
意义
该研究从“材料设计”进一步拓展到“过程工程”，提出了复合膜回收的系统性解决方案，突破了以往仅针对单一聚合物回收的局限。更重要的是，这种分阶段策略为复杂高分子体系提供了通用的闭环回收思路，有望推广至更广泛的复合材料与塑料废弃物管理场景。
原文链接：https://mp.weixin.qq.com/s/Hde99u-O2VyIIKs89ROF0A
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