具有超高选择性 王志伟教授等利用MOF制备超薄PA纳米膜

 

虽然反渗透（RO）是通过海水淡化和废水的饮用水再利用来应对水资源短缺这一全球挑战的领先技术，但目前的反渗透膜在去除海水（例如，硼）和废水（例如，N-亚硝基二甲胺，NDMA）中的某些有害成分方面存在不足。

近日，同济大学王志伟教授，香港大学Chuyang Y. Tang，范德堡大学Shihong Lin通过与两亲性金属有机骨架(MOF)纳米片的界面聚合，制备了一种超选择性聚酰胺(PA)膜。

图1. 超高选择性MOF复合PA膜的制备

这些MOF纳米薄片水平排列在水/正己烷界面上，以加速二胺单体在界面上的传输，并将气泡和反应热保留在界面反应区。

这些机制协同作用形成了皱缩的超薄PA纳米膜，其本征厚度约为5 nm，交联度约为98%。

图2. 膜材料性能表征与测试

得到的PA膜具有卓越的脱盐性能，超出了现有的渗透选择上限，对硼和NDMA的截留率非常高(>90%)，是最先进的反渗透膜所无法比拟的。

图3. 膜分离性能

图4. 水/正己烷界面热释放和MPD传输性能

参考文献：

Yue Wen, et al, Metal-organic framework enables ultraselective polyamide membrane for desalination and water reuse, Sci. Adv., 2022

DOI: 10.1126/sciadv.abm4149

（来源 ：纳米人 ）