我校环境科学与工程学院王志伟教授团队联合范德堡大学林士弘教授与香港大学汤初阳教授，针对水回用与海水淡化中典型小分子污染物——硼与二甲基亚硝胺（NDMA）传统反浸透（RO）膜去除率低的瓶颈问题，立异性地根据油水自在界面纳米片自拼装传热传质同步调控，研发了一种新式超高挑选性聚酰胺RO膜，完成了水中硼与NDMA的高效去除（90%）。相关效果近来在Science子刊Science Advances在线宣布，题为“Metal Organic Framework Enabled Ultra-Selective Polyamide Membrane for Desalination and Water Reuse”。

  RO膜分离是海水淡化、污/废水深度处理以及水回用中的重要技能。但是，虽然现有商业聚酰胺RO膜对水中盐的截留率大部分能到达99.0%以上，其对一些高毒性小分子污染物（如海水中的硼、消毒副产物NDMA等）的去除效果依然有限。该研讨经过将两亲性CuBDC金属有机结构纳米片原位引进水/正己烷的自在界面，提出了根据纳米片自拼装精准调控的界面聚合反应（MARIP）办法，制备了具有超高挑选性的聚酰胺RO膜，极大程度地进步了RO膜对高毒性小分子污染物硼与NDMA的去除率。

  研讨发现，与对照组（FIP膜）比较，MARIP办法制备的RO膜的水浸透性显着进步，且膜对NaCl的截留率也同步进步，从95.4%（FIP）进步到99.5%（MARIP-0.1，纳米片引进量为0.1 wt%）。与文献报导的RO膜比较，MARIP-0.1膜具有极高的水/NaCl挑选功能。一起，MARIP-0.1膜对硼和NDMA均具有极高的截留率（分别为90.1%和90.3%），而且具有极高的水/硼挑选性，高于现有文献中报导的RO膜。

  对膜进行结构表征，发现当无纳米片调控自在界面聚合反应时，所构成的FIP膜外表较为平坦（聚酰胺层固有厚度~16 nm）。跟着纳米片引进水/油界面调控聚酰胺构成进程，膜外表呈现了典型的“峰谷”结构，特别是关于MARIP-0.1和MARIP-0.2膜而言，大片叶状结构占有了大部分膜外表。一起发现，跟着纳米片的引进，聚酰胺层固有厚度下降至~5 nm，膜的比外表积和空腔占比显着进步，膜的交联度也明显进步。

  该研讨进一步提醒了纳米片对MARIP RO膜浸透/挑选性进步的首要机理：（1）两亲性纳米片的参加有助于下降系统界面张力，且纳米片对水相单体间苯二胺（MPD）具有预富集效果，利于MPD的跨界面分散，促进了界面聚合反应；（2）在自在界面引进纳米片后，因为纳米片的隔热效应，使得界面聚合放热产生累积，然后促进了界面聚合反应，增加了膜的交联度，进步膜的挑选性；（3）界面放热累积促进了溶液中纳米气泡的溶出，纳米气泡发挥模板效果，在聚酰胺层中构成了纳米空腔，进步了膜的比外表积，然后进步了MARIP膜的水浸透性。研讨为海水淡化、污/废水深度处理和水回用中RO膜技能效能进步供给了新思路。

  我校环境科学与工程学院文越博士和戴若彬助理教授为论文一起榜首作者，论文协作作者包含环境科学与工程学院李雪松副研讨员、张星冉博士、吴志超教授以及中科院高能物理研讨所曹兴忠研讨员，范德堡大学林士弘教授、香港大学汤初阳教授和我校王志伟教授为论文一起通讯作者。该研讨工作得到了国家自然科学基金杰出青年基金项目与重点项目的支撑。

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