近期，山东大学环境科学与工程学院王志宁教授课题组在功能膜材料开发及应用方面取得系列新进展。相关成果先后发表于Environmental Science & Technology（2024, 10.1021/acs.est.3c09320）、Nano Letters（2024, 24, 724–732）、Water Research（2024, 249, 120945）、Water Research（2024, 253, 121329）等国际知名期刊上。
反渗透（RO）、膜蒸馏（MD）等膜法水处理技术已成为解决水资源危机最有效的方法。针对MD疏水微孔膜在实际应用中面临的膜污染、膜润湿、膜结垢以及无法有效截留挥发性有机物（VOCs）等瓶颈问题，王志宁教授团队通过创新膜材料、优化膜结构，开发出系列水凝胶MD膜。通过光热水凝胶层中MXene与TA-Fe3+协同增效，实现界面自加热，解决了温差极化造成的能耗损失，同时赋予膜抗污染、抗润湿、抗结垢特性。构建的超交联海藻酸铝水凝胶复合膜，在保持高渗透通量的同时，实现了对VOCs的高效截留（苯酚截留率高达99.52%）。
团队还探究了近海水域不断增加的纳米塑料（NPs）对海水淡化过程中RO膜性能的影响。揭示了纳米塑料的表面电位是决定RO膜污染倾向的关键因素，并从热力学角度阐明了静电、氢键、疏水相互作用和范德华力对于RO膜复合污染形成的影响，为RO海水淡化工程中新污染物的防控提供了理论基础。
上述研究工作得到国家自然科学基金区域联合基金、国家重点研发项目课题、山东省重大创新工程、山东省能源研究院企业联合基金等项目的资助。
【文：张娇娇 图：张娇娇 审核：桑伟林】
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