河北工业大学《自然·通讯》：研发“选择性水分子高速公路”膜材料，实现超高浓度工业废水超快净化

背景：全球水资源短缺问题严峻，太阳能驱动界面蒸发（SDIE）技术虽为理想的水净化途径，但在处理高盐度、含强极性挥发性有机物（VOCs）的复杂工业废水时，面临盐结晶堵塞、VOCs难以去除及长期稳定性差等核心瓶颈。研究目的：为同时实现高蒸发速率、高效排除盐离子和多种VOCs并保持长期稳定性，本研究旨在开发一种新型膜材料，通过分子尺度结构调控构建选择性水通道，以实现复杂废水的超快净化。结论：河北工业大学与清华大学合作，研发了“致密化光热膜”（DPM），通过机械压缩和亲水性聚合物选择，在材料内部构建了具有分子级精度的“受限水选择性通道”。该膜利用空间位阻与化学选择性协同效应，优先输运水分子，有效阻隔高浓度盐离子和强极性VOCs。实验表明，DPM在1个太阳光强下蒸发速率高达2.58 kg m⁻² h⁻¹，在近饱和盐水中稳定运行超200小时，对常见VOCs去除效率超过99.99%，对强极性醇类去除效率超99.0%。户外规模化实验验证了其处理复杂废水的潜力。该研究为SDIE技术在工业废水处理领域的实际应用提供了新思路。