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06
2026
-
07
Nat. Commun.: 从废水到资源，碳纳米通道膜实现高盐有机废液回收
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背景
精细化工与制药工业在生产过程中会产生大量高盐有机废水，这类废液不仅含有复杂有机污染物，还往往伴随高浓度无机盐，处理难度*大。传统的蒸发、焚烧等方法虽然能够降低污染负荷，但能耗高、碳排放大，且无法实现有价值有机物的回收利用。膜分离技术因其低能耗和连续运行优势，被认为是实现资源化处理的重要方向。然而，当前主流的石墨烯氧化物（GO）膜在实际应用中仍面临关键瓶颈：层间结构易膨胀导致选择性下降、溶剂稳定性不足，以及难以规模化制备。这些问题限制了其在高盐有机废水处理中的工程应用。
创新
近日，香港城市大学曾志远教授团队联合哈工大王爱杰教授团队建了一种基于羟基化单壁碳纳米管（SWCNT-OH）增强的GO复合膜，通过纳米结构与界面化学的协同调控，实现了性能与稳定性的同步突破。SWCNT-OH在膜中发挥多重作用：一方面，通过与硼酸盐形成稳定的无机交联结构，有效抑制GO层间膨胀并提升整体结构稳定性；另一方面，其一维纳米通道为水和离子提供快速传输路径，同时对有机分子形成有效阻隔，从而实现*分离。这一结构设计显著提升了分离性能——MXF/NaCl分离因子提高超过5倍，同时水通量提升4倍以上。更关键的是，该膜体系成功实现了从实验室到工程尺度的跨越，放大至11 m²膜面积，并在实际高盐废水中连续稳定运行7天，验证了其工业可行性。
意义
该工作不仅突破了传统膜材料在“通量–选择性–稳定性”之间的权衡关系，还*在真实工业体系中实现了高盐有机废水中目标分子的规模化回收。通过将纳米材料设计、膜结构调控与工程放大相结合，这一研究展示了膜分离技术从“污染治理”向“资源回收”的重要转变路径。
原文链接：https://mp.weixin.qq.com/s/i5mbEiKDTlKwsKCj0HpBGA
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