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11
2026
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02
JMS：原位生长 COF/MOF 异质中间层制备高性能反渗透膜
作者：
功能化中间层的构建被证实是调控界面聚合（IP）过程、提升薄层复合（TFC）反渗透（RO）膜性能的**策略。然而，目前已报道的大多数亲水中间层虽能改善单体润湿性与负载量，却易抑制特征脊谷形貌的形成，进而降低有效传质面积，*终限制水渗透性的进一步提升。本研究在聚砜（PSF）支撑层表面原位构建了共价有机框架（COF）/ 金属有机框架（MOF）异质中间层，先由含磺酸基的 Pa-SO₃H 与 2,4,6 - 三甲酰间苯三酚形成超薄 COF 层以修复基底缺陷，再以 COF 上的磺酸基为锚定位点原位生长 ZIF-8 层。实验结果表明，该 COF/MOF 异质中间层结构显著提升了胺类单体的吸附能力并调控其扩散行为，使聚酰胺（PA）层形成更显著的叶片状表面形貌，实现了活性层厚度的优化与亲水性的提升。基于刚性均苯三甲酰氯单体制备的 i-TFCCM-T 膜，水渗透通量可达约 5.20 L・m⁻²・h⁻¹・bar⁻¹，约为对照组的 2.2 倍，同时 NaCl 截留率维持在 99.10% 左右。该新型中间层设计同样适用于柔性环己烷 - 1,3,5 - 三甲酰氯体系。本研究证实，COF/MOF 异质中间层可在不显著牺牲离子截留性能的前提下，改变反渗透膜通量的性能平衡点，为设计用于苦咸水脱盐的高性能芳香族聚酰胺反渗透膜提供了一种通用且**的策略。
本文亮点
1.在聚砜支撑基底上成功构建了 COF/MOF 异质中间层，实现了对界面聚合过程中胺类单体吸附 - 扩散行为的**调控。
2.该异质中间层使反渗透膜的聚酰胺活性层形成更显著的叶片状形貌，大幅提升膜的水渗透性能，同时保持优异的脱盐截留效果。
3.所提出的 COF/MOF 异质中间层设计具有普适性，既适用于刚性均苯三甲酰氯单体体系，也可应用于柔性环己烷 - 1,3,5 - 三甲酰氯单体体系。
原文链接：https://mp.weixin.qq.com/s/SX6pzG-yM-YNoOoyCG1TXg
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