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16
2026
-
07
EST:氨基酸改性纳滤膜，微污染物截留率提升一倍
作者：
研究背景
工业与农业活动产生的环境有机微污染物（如药物活性化合物）对水生生态系统和人体健康构成潜在威胁。这些微污染物的化学性质（分子量、电荷、疏水性等）差异显著，*大增加了水处理去除的复杂性。膜基分离技术（尤其是纳滤）因其低化学负荷、占地小等优势备受关注，但其聚酰胺分离层受限于传统界面聚合过程中单体扩散不可控导致的孔径不均匀及材料固有疏水性，使得小尺寸、正电荷或强疏水性微污染物易穿透膜。现有宏观改性策略（如表面涂覆）难以兼顾膜微孔结构调控与表面化学原位改性，亟需从微观界面分配角度开发新的调控策略。
水环境中的有机微污染物对人类健康构成威胁。传统的纳滤膜由于空间位阻不足和不利的相互作用，在去除微污染物方面面临挑战。本研究聚焦于通过构建增强型纳滤膜分离界面来调控微污染物的界面分配行为。将三种氨基酸引入界面聚合过程中，以制备氨基酸改性的纳滤膜。分子动力学（MD）模拟和密度泛函理论（DFT）计算揭示了氨基酸如何调控单体扩散并实现原位化学改性。膜性能评估表明，改性膜对微污染物的去除效果得到提升。值得注意的是，改性膜对中性和带正电荷的微污染物的截留率*高可达对照膜的两倍。通过耗散型石英晶体微天平（QCM-D）测量和计算分析，阐明了微污染物的界面分配行为，证明了界面促进微污染物去除的有效性。此外，改性膜还表现出增强的抗污染性能，减轻了污染层对微污染物截留的负面影响。本研究增进了我们对纳滤膜上微污染物界面分配调控机制的理解，并为环境水处理中有机微污染物的去除提出了一种简单而有效的策略。。
原文链接：https://mp.weixin.qq.com/s/9Kl11r3g8fJ_8q9qBMqeIQ
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