白癜风的治疗方法 https://m-mip.39.net/news/mipso_6126358.html华中科技大学化学与化工学院王艳团队近期于JournalofMembraneScience期刊（,,）发表题目为《基于具狭缝形孔的取向纳米纤维基膜构建高性能正渗透膜》的文章。该文章第一作者为博士研究生韩超，通讯作者为王艳教授。
提出了一种简单的制备具狭缝状孔结构的取向纳米纤维基膜的方法
首次提出了基于取向纳米纤维基膜制备的薄膜复合膜
取向的纳米纤维基膜有效地缓解了内浓差极化效应
基于取向纳米纤维基膜的TFC膜具有优异的正渗透性能
正渗透（FO）技术是近年来发展起来的一种渗透压驱动的新型膜分离技术，但由于缺乏合适的汲取液和高性能的FO膜，其实际的大规模应用受到限制。目前最常用的薄膜复合（TFC）FO膜普遍存在内浓差极化（ICP）效应，使得FO过程中有效渗透驱动力降低，从而水通量显著低于预期值，极大地制约了FO膜的应用。而由于ICP效应发生在多孔基膜内部，可通过对基膜的结构和表面性质等进行改性可以有效缓解ICP效应。近年来利用具有孔隙率高、曲率低和相互贯穿的孔结构的纳米纤维基膜来降低TFC-FO膜的ICP效应，正成为构建高性能FO膜新的研究方向。
在本工作中，该团队成功制备了基于具有狭缝形孔的取向纳米纤维基膜的TFC膜，具有较高的水通量和显著降低的ICP效应。取向纳米纤维膜，由于其纤维沿着同一方向平行排布，纤维的缝隙间可形成独特的狭缝形孔结构。相较于无序排布的纳米纤维基膜，取向纳米纤维基膜的较高的孔径和更好的相互连通的孔结构，在FO过程中更有利于水和反向溶质的快速传输，从而降低ICP效应带来的不利影响。该工作首先探究优化静电纺丝过程中滚筒接收的转速，制备得到具有狭缝形孔的取向PAN纳米纤维基膜，然后进行热压处理，再通过界面聚合成功制备得到TFC膜（图1）
图1.（a）取向纳米纤维和无序纳米纤维基膜和相应TFC膜的（b）表面和（c）截面的FESEM图
FO性能结果（图2）表明，基于取向的纳米纤维基膜的TFC膜的水通量和反盐通量均高于基于无序的纳米纤维基膜的TFC膜。其中，PANTFC膜在FO和PRO模式下的水通量分别为50.7和62.9LMH，远高于PANTFC膜的水通量（29.4和45.3LMH）。水通量的显著增加可归因于其基膜独特的狭缝形孔结构，较高的孔隙率和亲水性以及较薄的聚酰胺选择层，从而复合膜具有更低的传质阻力。此外，不同操作模式（Jw,FO/Jw,PRO）下的水通量之比可以反映TFC膜的ICP效应。结果表明，基于取向纳米纤维基膜的TFC膜在不同操作模式下水通量之间差值更低，表明其较低的ICP效应。本工作中制备得到的基于具有狭缝形孔的取向纳米纤维基膜的TFC膜的膜结构参数（S）值为86.4μm，显著低于已有文献中报道的其他TFC膜的数值。因此，以上结果均表明，本工作中制备的基于取向纳米纤维基膜的TFC膜有更优越的FO性能，在未来的FO应用中具有巨大的潜力。
图2.TFC膜的FO分离性能
a)水通量,(b)反向盐通量和(c)特异性盐通量(Js/Jw).(使用去离子水和1MNaCl分别作为原料液和汲取液)
该工作得到了国家自然科学基金()的支持。
第一作者：
韩超（博士生）
通讯作者：
王艳（教授）
工作单位：华中科技大学（HuazhongUniversityofScienceandTechnology），化学与化工学院
通讯邮件：wangyan
hust.edu.cn
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