近日，城市水资源与水环境国家重点实验室成员、哈尔滨工业大学（威海）程喜全副教授研究团队提出一种聚酰胺纳滤膜孔径精细调节策略，制备出两种性能优异纳滤膜，并分别针对染料废水和重金属污染废水展现出优异的分离性能。该项策略在原界面聚合体系中加入哌嗪单体或者对苯二甲酰氯单体，通过调节交联孔尺寸与纳滤膜表面电荷，实现分离效率优化，获得性能优异纳滤膜。

图1嵌入不同结构调节剂后聚酰胺层的化学结构

PIP的加入增大了交联网络的间距，极大地提高了其纯水渗透通量（23.70Lm-2h-1bar-1），对染料的截留率高达98%；TPC的加入可以精细调整交联网络结构，缩小膜孔径分布。其对PbCl2的截留率大于98%，相应的渗透通量为6.36Lm-2h-1bar-1。所制备的PEI/TMC-TPC膜和PEI-PIP/TMC膜均良好长期稳定性和防污性能，分离性能明显优于商用聚酰胺纳滤膜和大多数聚酰胺膜。

图2（a）三种复合NF膜的孔径分布；（b）三种复合NF膜的纯水渗透率；（c）PEI-PIP/TMC膜对不同染料的截留率；（d）PEI/TMC-TPC膜对不同离子的截留率；性能对比图：PA膜（e）对MO染料的分离；（f）PA膜对PbCl2的分离

图3PEI/TMC，PEI-PIP/TMC，PEI/TMC-TPC膜抗腐殖酸污染：（a）三循环测试；（b）膜通量归一化曲线

进一步优化了分离条件对膜性能影响，研究表明PEI-PIP/TMC疏松纳滤膜膜在5bar的工作压力，25℃的工作温度，18mLmin-1的流速条件下对小分子染料的去除率高达98％以上，同时具有出色的渗透性（23.70L-1m-2h-1bar-1）。PEI/TMC-TPC致密膜在7bar的工作压力，25℃的工作温度，18mLmin-1的流速的条件下，对废水中的PbCl2截留率大于98％，通量大于40Lm-2h-1。更重要的是，所制备的膜可以高效地处理具有多种特征的污染物，在大规模回收具有高性能的有害污染物方面显示出巨大的潜力。

图4操作条件对PEI-PIP/TMC膜分离甲基橙染料性能的影响：（a）过滤压力；（b）系统温度；（c）原料的流速；（d）进料浓度；（e）PEI-PIP/TMC膜的长期性能

图5操作条件对PEI/TMC-TPC膜分离PbCl2溶液性能的影响：（a）过滤压力；（b）系统温度；（c）原料的流速；（d）进料浓度；（e）PEI/TMC-TPC膜的长期性能

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