技術(shù)背景與痛點(diǎn)

膜分離是一種精細(xì)化分離技術(shù),，在化工,、制藥、食品、環(huán)境等領(lǐng)域發(fā)揮著重要的作用,。在膜分離的過(guò)程中，膜污染現(xiàn)象可能會(huì)導(dǎo)致膜滲透性降低、壽命減少等問(wèn)題，從而限制膜技術(shù)在食品行業(yè)中的蛋白分離和污,、廢水處理等高污染環(huán)境中的廣泛應(yīng)用。目前,，膜表面改性的方法是制備抗污染膜的主要方法之一,，能夠減少膜與污染物之間的特異性吸附。盡管這種方法在一定程度上減輕了膜污染,，但改性物質(zhì)的過(guò)度附著通常會(huì)降低膜滲透性，難以兼顧抗污染性與高通量的要求,。因此,，開(kāi)發(fā)更有效的抗污染膜的制備方法對(duì)于推動(dòng)膜分離技術(shù)的全面應(yīng)用至關(guān)重要。

技術(shù)介紹

在此背景下,，新加坡國(guó)立大學(xué)蘇州研究院能源與環(huán)境納米科技創(chuàng)新平臺(tái)胡江泳教授團(tuán)隊(duì)成員楊軒副研究員研發(fā)出了一種新型功能分區(qū)化抗污染高通量膜的制備方法,。這種方法通過(guò)在膜表面構(gòu)建不同功能分區(qū)化的聚合物離子層來(lái)實(shí)現(xiàn)抗污染的目的。一方面,，通過(guò)抗污層將污染物有效隔絕在膜表面的遠(yuǎn)端,；另一方面，靠近膜表面的親水層可以有效增強(qiáng)膜的親水性,，從而提高膜的滲透性,。

▲功能分區(qū)化抗污染高通量膜的表面結(jié)構(gòu)示意圖

技術(shù)優(yōu)勢(shì)

該功能分區(qū)化設(shè)計(jì)的優(yōu)勢(shì)在于可以同時(shí)制備具有抗污染、高通量,、拓展性,，且有一定的表面自清潔能力的膜。

與傳統(tǒng)膜改性方法不同,，此技術(shù)有效緩解了同一改性物質(zhì)的功能負(fù)擔(dān),，在提高膜表面抗污染性的同時(shí)實(shí)現(xiàn)了高通量過(guò)濾。其良好的拓展性能夠根據(jù)實(shí)際應(yīng)用介質(zhì)中的膜污染物種類(lèi),，定制抗污層上的化學(xué)官能團(tuán),，實(shí)現(xiàn)有針對(duì)性的防污效果。實(shí)驗(yàn)表明,，將改性后的膜完全浸泡于船用燃油中污染后僅通過(guò)清水洗滌,，膜表面即可實(shí)現(xiàn)快速自清潔，并完全從油污中剝離,，這說(shuō)明了通過(guò)該技術(shù)制備的抗油污膜優(yōu)異的自清潔效果,。

▲膜的抗油污染自清潔效果展示

應(yīng)用前景

該技術(shù)有望成為一種新型抗污染膜的制備策略，可用于制備抗蛋白吸附膜,、抗腐植酸吸附膜,、抗油污膜等眾多抗污染高通量膜產(chǎn)品,，在化工、制藥,、醫(yī)療,、水處理等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。