薄膜复合聚酰胺(TFC PA)膜有望实现节能液体分离,但通过与现有生产线兼容的简单方法实现高渗透和精确分离膜仍然是一个巨大的挑战。
2025年1月3日,中山大学
孟凡刚教授
、
赵姗姗教授
、香港大学
汤初阳教授
在
Nature Communications
上发表了题为《
Lignin alkali regulated interfacial polymerization towards ultra-selective and highly permeable nanofiltration membrane
》的研究论文
。
Wentian Zhang
为论文第一作者,
孟凡刚教授
、
赵姗姗教授
、
汤初阳教授
为论文共同通讯作者。
孟凡刚
,中山大学教授,国家优青(2016)、爱思唯尔中国高被引学者(2020)等
。
2002年本科毕业于山东轻工业学院,2007年博士毕业于大连理工大学,2007年-2008年于柏林工业大学从事博士后研究。2009年担任
中山大学
副教授。
主要从事污水生物处理新技术及其生态机制研究。
其研究方向:
膜材料与膜过程、污染物高效生物转化。
赵姗姗
,中山大学教授,博士研究生导师。
2006年本科毕业于
哈尔滨工程大学,
2008年、
2013年在
哈尔滨工业大学分别获得硕士学位和博士学位。
2013年-2018年在南洋理工大学担任研究员,
2018年担任中山大学副教授,
2024年至今,担任中山大学教授。
其研究领域包括
新型水处理分离膜的制备及应用,新型高抗污染膜材料的开发及抗污染机制研究,膜技术耦合工艺的开发及应用。
汤初阳
,香港大学讲席教授,英国皇家化学学会会士,他于南洋理工大学获得工学学士(一等荣誉,2000年)和硕士学位(2001年),2007年获得斯坦福大学博士学位。
2006年
-
2013年期间,先后担任
南洋理工大学助理教授、助理主席和副教授,
2013
年
-
2018
年担任
香港大学副教授,2018年-2019年担任新南威尔士大学教授。
唐教授的研究重点是膜和过滤器技术,环境材料,海水淡化,水回用,资源回收和水能关系。
在本文中,作者展示了使用源自纸浆废料的木质素碱(LA)作为水相添加剂来调节界面聚合(IP)过程,以实现高性能纳滤(NF)膜。
各种表征和分子动力学模拟揭示了LA可以促进水相单体哌嗪(PIP)分子向有机相扩散和分裂,并在底物上均匀分散,加速IP反应,提高界面不稳定性,从而形成超薄、高交联、皱化的PA层。
最佳膜的透水性为26.0 L m
-2
h
-1
bar
-1
,Cl
-
/SO
4
2-
选择性191.0,优于现有的PA NF膜。
该研究为制备高选择性、高渗透性的纳滤膜提供了一种经济有效的方法,可用于离子离子的精确分离和小分子有机化合物的去除。
图1:木质素碱(LA)制备薄膜复合材料(TFC)膜的机理