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05
2026
-
02
CEJ：高选择性离子分离纳滤膜用于饮用水处理
作者：
页岩气开采区饮用水源因页岩气废水泄漏面临严重污染风险，当地供水厂常规净化工艺难以有效应对。本文通过界面聚合法，成功制备一系列具有脊状结构的正电纳滤（NF）膜，并对以该新型纳滤膜为核心单元的耦合处理工艺性能开展系统评价。化学结构分析证实，三聚氰胺、哌嗪、支化聚乙烯亚胺（PEI）与偏苯三酸酐发生反应，形成致密聚酰胺分离层；结合扩展 Derjaguin-Landau-Verwey-Overbeek（DLVO）理论，阐明了膜表面脊状结构的形成机理。通过调控支化 PEI 的分子量，可实现改性膜亲水性、Zeta 电位及孔径的精z调控。其中，分子量 130 kDa 支化 PEI 改性膜对 Cl⁻/SO₄²⁻、Na⁺/Mg²⁺的分离因子分别达 44.7 和 35.8，实现二价离子的高选择性分离。
将该膜应用于受污染饮用水源应急净化时，对总溶解固体、溶解性有机碳、UV₂₅₄吸光度及硬度的去除率分别为 40.1%、84.5%、80.5% 和 73.3%；纳滤产水在脱除大部分高价离子的同时，可保留水体中*需的一价离子。研究表明，该膜的抗污染结垢机制源于正电基团与孔径减小的协同作用，有效阻断了结垢离子与膜表面的直接接触，为页岩气开采区饮用水源突发污染应急处理提供了新型技术方案。
原文链接：https://mp.weixin.qq.com/s/LgX5FbFYUTcy7J9OKpHy9A
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