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03
2026
-
08
Water Research:双组分协同，让纳滤膜“筛分”PFAS与矿物离子
作者：
研究背景
全氟及多氟烷基物质（PFAS）作为一类具有*高稳定性和抗水、抗油特性的合成化合物，虽被广泛用于多个工业领域，但其即使在痕量水平下也表现出显著毒性，长期暴露可引发癌症、肥胖及多器官功能障碍等健康风险。由于传统污水处理效果不佳，PFAS在饮用水中的广泛检出已引起严峻的公共卫生关切。膜分离技术，尤其是纳滤（NF）和反渗透（RO），在去除PFAS方面成效显著，其中位阻和静电效应是主要截留机制。然而，传统的致密NF和RO膜在*截留PFAS的同时，也会过度去除水中有益的矿物离子（尤其是二价阳离子），影响水质口感、健康及引发膜结垢问题。因此，亟需开发能在*去除痕量PFAS与高保留矿物离子之间实现*平衡的新型纳滤膜。
本文摘要
具有定制孔径的高负电荷纳滤膜能有效截留痕量全氟及多氟烷基物质（PFAS），同时允许有益矿物离子通过，使其成为*饮用水净化的理想选择。本研究提出了一种新颖的双组分辅助界面聚合法（IP）策略，旨在提高膜对PFAS和矿物离子的选择性。通过对位苯二胺（Pa）作为水相共单体以及1,3,5-三甲酰基间苯三酚（Tp）作为预负载有机相的分步参与，适当地调控了聚酰胺层形成的IP动力学。与采用单一组分或混合有机相的其他策略相比，该策略取得了更优越的效果，制备出的高性能膜具有更疏松的结构、更高的负电荷密度、更薄的厚度和增强的亲水性。*优膜显示出高的水渗透性，达到20.4 L m⁻² h⁻¹ bar⁻¹，对六种PFAS（分子量300-514 Da）的截留率超过88%，并且在处理实际自来水时，Ca²⁺/PFAS选择性超过37，超越了众多商业膜和先前开发的膜。此外，该新型膜表现出优异的长期稳定性和改善的抗有机污染及石膏结垢能力。本研究为饮用水处理中需要*去除痕量PFAS并高保留矿物离子的纳滤应用提供了一种有前景的解决方案。
原文链接：https://mp.weixin.qq.com/s/5e3eV4ChRJy93DZ8eZMzhA
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