纳滤做底膜？反渗透还能这么做
随着全球变暖、人口增长、工业化和经济发展，资源稀缺问题日益严重，开发和利用可再生资源变得至关重要。海水资源丰富，但由于高盐度不能直接用于人类生产和生活，因此需要通过反渗透(RO)技术进行处理。然而，RO膜的性能常受到膜污染的限制，这降低了膜的性能，缩短了膜的使用寿命，并增加了运营成本。
本研究解决的问题和创新点
本研究设计了一种新的基于聚三嗪胺的反渗透(PTA1-RO)膜，利用商业膜作为基底，通过哌嗪(PIP)和氰尿酸氯(CC)之间的界面聚合(IP)反应进行改性，以获得更好的抗污染性能。PTA1-RO膜在保持高盐排斥率的同时，显著提高了水通量和抗污染能力。研究成果以“Surface re-modification based on poly-(triazine-amine) from commercial nanofiltration membrane to reverse osmosis membranes with improved antifouling property”（中文题目：基于聚三嗪胺的商业纳滤膜表面重改性制备具有改善抗污染性能的反渗透膜）发表在《Chemical Engineering Journal》 上。
研究方法
利用界面聚合反应在商业纳滤膜NF90的基础上制备PTA1-RO膜，通过改变PIP和CC的比例来调整膜的性能。
膜制备过程
首先，将NF90膜在纯化水中浸泡24小时以去除甘油。然后，将NF90基底浸入含有PIP的水溶液中，之后用压缩空气去除多余的水滴。接着，将膜表面涂覆含CC单体的正己烷有机溶液，形成聚三嗪胺(PTA)选择层。经过纯己烷溶液洗涤后，将所得PTAx-RO膜在60°C下烘干10分钟，然后在4°C的DI水中保存。
主要结果和结论
PTA1-RO膜对NaCl的排斥率达到97.8%，水通量为1.56 L m−2⋅h−1 bar−1。
PTA涂层填充了聚酰胺膜的“山脊-谷底”结构，减少了表面粗糙度，增强了抗污染性能。
PTA1-RO膜对BSA和HA的通量恢复率达到90%和100%，显著高于当前最先进的商业RO膜SW30和BW30。
机理
PTA1-RO膜的抗污染性能提高归因于表面粗糙度的降低和松散的超结构为选择层提供了牺牲性保护。
PTA涂层通过减少表面羟基和羧基的数量，降低了膜表面的亲水性，同时减少了与污染物的相互作用。
此外，PTA层形成的“沙漏状”结构为膜提供了额外的抗污染保护，使其更易于清洁。
PTA1-RO膜还表现出良好的耐酸/氯性能，这为膜的清洗和重复使用提供了可能性。
