导 读   

聚酰胺反渗透复合膜（RO）已被广泛应用于海水/苦咸水淡化、纯水制备、污（废）水处理和物料浓缩，但其使用温度严格要求低于45 ℃，高温下其分离性能会大幅降低，故不能直接用于高温料液处理，严重制约了其在高温条件下的应用。浙江工业大学刘立芬教授团队在Advanced Membranes期刊发表了题为“A novel high temperature resistance thin film composite polyamide reverse osmosis membrane with covalent organic frameworks intermediate layer”的文章，耦合利用单向扩散法和小分子胺后交联缩孔法在聚醚砜（PES）支撑底膜表面构筑一种新的超薄COFs中间层，以同步提升聚酰胺反渗透复合膜的综合分离性能和耐温性，并考察了COFs中间层结构与RO膜性能之间的构效关系及其作用机理。结果显示，由4mg/L Tp和Pa反应72小时、经2-羟基丙二胺（DAPL）缩孔构筑的COFTpPa-DAPL中间层可将聚酰胺反渗透膜的水通量和脱盐率分别提升至50.5 L·m-2·h-1和99.5%以上，尤其在70℃高温下，膜的水通量高达98.8 L·m-2·h-1时其脱盐率依然可保持在99.4%左右。这为耐高温的高性能聚酰胺反渗透复合膜研制提供了一种新思路。  

文 章 信 息   

本文以“A novel high temperature resistance thin film composite polyamide reverse osmosis membrane with covalent organic frameworks intermediate layer”为题发表在Advanced Membranes期刊，一作为硕士研究生李训，通讯作者为浙江工业大学刘立芬教授和魏晨杰副研究员。该工作得到了浙江省自然科学基金联合重点项目（No. LHZ22E080004）、国家自然科学基金项目（No. 22075246 & 22378356 & 52103271）、江苏省创新能力建设计划——江苏省技术创新中心课题资助（BM2021804）支持。

文章链接 https://doi.org/10.1016/j.advmem.2024.100101

本研究的先进性

常规聚酰胺反渗透复合膜在高温条件下通常表现出分离性能大幅下降的问题。本研究通过在支撑底膜表面构筑一种特定结构的超薄COFs中间层，成功地实现了聚酰胺反渗透复合膜的综合分离性能和耐温性的同步提升，尤其在70℃高温条件下，膜的水通量高达98.8 L·m-2·h-1时其脱盐率依然可保持在99.4%左右，为耐高温的高性能聚酰胺反渗透复合膜研制提供了一种新方法。

作 者 简 介

第一作者

李训（硕士研究生）

李训，浙江工业大学刘立芬教授的硕士研究生，主要开展高性能反渗透复合膜的研究，于2024年6月毕业，获得化学工程与技术专业学术型硕士学位。

通讯作者

刘立芬（教授）刘立芬，工学博士，教授、博士导师。

浙江工业大学化工学院安全工程学科副主任，以及浙江应急管理学院反应风险评价中心主任。2012年于浙江大学获得工学博士学位，2013-2014于美国加州大学洛杉矶分校（UCLA）Eric. M.V. Hoek教授团队访学。研究方向为高性能反渗透/纳滤膜材料开发及膜制备、集成膜技术的应用及示范。在J. Membr. Sci.、Desalination、Langmuir、Sep. Purifi. Technol.等期刊共发表论文60余篇，并拥有10多项中国发明专利。

魏晨杰（特聘副研究员）

魏晨杰，工学博士，特聘副研究员，硕士生导师。2019年于天津工业大学获得工学博士学位，2019-2024年于浙江大学进行博士后研究。研究方向为面向复杂多元体系的高性能分离膜（如特种纳滤膜、特殊浸润膜、光热转换膜）设计及性能研究。在Chem. Eng. J.、ACS Appl. Mater. Interfaces、J. Membr. Sci.等期刊共发表论文20余篇，并获授权中国发明专利5项。