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07
2026
-
07
Science子刊：界面亲和“一键切换”：新型Janus膜让水净化更绿色
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研究背景
随着工业化进程加快，大量有毒污染物被直接排放至地表水和地下水，对饮用水安全构成严峻威胁。尤其值得关注的是，有机微污染物（如酚类、抗生素等）与重金属离子（如铅、铜等）常在水体中共存，即使浓度较低，也可能对人体健康产生协同危害。然而，现有水处理技术难以同时去除这两类性质迥异的污染物。膜分离技术虽因其*、可放大、无相变等优势受到广泛关注，但传统纳滤膜对中性有机物的截留效果差，而通过缩小孔径提升选择性又会严重降低渗透通量。因此，亟需开发一种能在高渗透通量下同步去除有机小分子和重金属离子的新型膜分离技术。
本文摘要
含有微污染物的饮用水是全球范围内的重大环境问题。膜分离是能够去除水中微污染物的少数方法之一。然而，现有膜在处理小分子和离子类污染物时，因渗透性有限，难以同时去除。本文提出一种利用具有电诱导多亲和界面的低压Janus膜进行水净化的方法。凭借功能界面与污染物之间的疏水和静电相互作用，该Janus膜可通过单次过滤同时分离水中多种类型的有机物和重金属，去除率接近100%，水通量高（>680 L·m⁻²·h⁻¹），且能耗比商业纳滤膜低98%。电诱导的界面亲和性切换可使膜性能100%再生，因此，本研究通过调控膜界面亲和性，为饮用水净化开辟了一条可持续的途径。
原文链接：https://mp.weixin.qq.com/s/UH6BJHumm2028W8VCfbokQ
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