清华大学黄霞团队ES&T：引入“分子支柱”重构聚酰胺自由体积网络，发展高渗透性水处理膜制备新策略

背景：纳滤技术在水处理中至关重要，但传统界面聚合法制备的聚酰胺复合膜存在水渗透性与溶质截留率之间的“权衡效应”，限制了其性能提升。研究目的：针对这一限制，清华大学黄霞教授团队旨在通过分子结构设计，开发一种简单且普适的微观调控策略，以构建高渗透性的水处理膜。结论：研究通过在哌嗪单体中引入甲基作为“分子支柱”，调控界面聚合过程，成功在聚酰胺分离层中构建了高度互通的自由体积网络。所制备的纳滤膜在保持对全氟和多氟烷基物质等高截留率的同时，实现了高达57.8 L m−2 h−1 bar−1的水渗透系数，突破了传统材料的本征传质限制，为高性能分离膜的规模化生产提供了新路径。