编辑推荐：
在正向渗透（FO）研究中，层层（LbL）膜与传统汲取液（DS）的研究较多，但与复杂化合物如普朗尼克 ? 的相互作用尚不明确。研究人员探究 LbL 多层膜性质对其与普朗尼克 ? L - 35 相互作用的影响，发现相关规律，为 LbL 膜用于 FO 提供基础。
在水资源处理和资源回收领域，正向渗透（FO）技术凭借独特优势崭露头角。它利用溶液间的渗透压，让水从进料溶液（FS）穿过半透膜流向汲取液（DS），实现 FS 浓缩和 DS 稀释 ，在食品饮料浓缩、废水资源回收等方面大有用武之地。而且，无需外加压力的特点，让它相比反渗透技术，能耗和成本更低。
不过，FO 技术也深陷难题。内部浓差极化（ICP）问题就像一个顽固的 “小怪兽”，在 FS 的水渗透过去稀释 DS 时，膜支撑层里 DS 浓度降低，渗透压跟着减小，水通量也随之下降。还有膜污染，汲取溶质在膜表面堆积（形成滤饼层）、堵塞膜孔，这不仅增加了外部浓差极化（ECP），还加重了 ICP，导致水通量持续走低。这些问题都和 DS 特性、FO 膜特点紧密相关。
目前常用的无机盐水溶液 DS，像 NaCl，容易出现盐污染，影响食品饮料品质，而且再生耗能大。NH?/CO?气体混合物、挥发性溶剂再生耗能也不低，可沉淀盐还会产生有毒副产物。所以，寻找理想的 DS 迫在眉睫。
普朗尼克 ? 这种非离子型热响应聚合物，作为新兴 DS 备受瞩目。它由亲水的聚环氧乙烷（PEO）和亲油的聚环氧丙烷（PPO）组成，具有高渗透压、无毒副产物，在最低临界溶解温度（LCST）时能高效再生等优点。其中，普朗尼克 ? L - 35 更是脱颖而出，被认为是优质的 DS 选择。但普朗尼克 ? 与膜之间的物理化学作用机制还不清楚，尤其是和层层（LbL）膜的相互作用，这严重阻碍了 FO 技术的发展。
为了攻克这些难题，来自国外的研究人员（Aylin Kinik 等人）开展了深入研究。他们以聚二烯丙基二甲基氯化铵（PDADMAC）和聚苯乙烯磺酸盐（PSS）构建 LbL 多层膜，系统研究了膜性质（如层数、涂层溶液盐浓度）对普朗尼克 ? L - 35 截留率和水通量的影响，还利用原位光学反射 ometry 技术，探究普朗尼克 ? L - 35 在临界胶束浓度（CMC）上下的传输机制。
研究人员在实验中运用了多种关键技术方法。他们采用商业超滤聚丙烯腈（PAN）膜作为 LbL 沉积的支撑材料，并对其进行表征分析。通过改变 LbL 涂层溶液中的盐浓度和双层（BL）数量，构建不同性质的 PDADMAC/PSS 多层膜。利用光学反射 ometry 技术，原位观察普朗尼克 ? L - 35 在膜上的吸附情况。
下面来看看具体的研究结果：
- 双层（BL）数量对普朗尼克 ? L - 35 截留率的影响：研究发现，增加 BL 数量，普朗尼克 ? L - 35 截留率提高。这是因为多层膜厚度增加，而且普朗尼克 ? 在膜表面的吸附增多。这表明，膜的厚度在截留普朗尼克 ? L - 35 过程中起着重要作用，较厚的膜能提供更多的吸附位点和屏障，减少普朗尼克 ? 的透过。
- 涂层溶液盐浓度对普朗尼克 ? L - 35 截留率和膜结构的影响：进一步研究最佳 BL 数量下涂层溶液盐浓度的影响时发现，低盐浓度时，由于内在电荷补偿，形成的多层膜更致密，普朗尼克 ? L - 35 截留率更高；高盐浓度时，外在电荷补偿使多层膜更疏松，截留率降低。这说明盐浓度对膜结构影响显著，进而改变了普朗尼克 ? L - 35 的传输。盐浓度就像是一个 “调节旋钮”，可以精细调控膜的结构和性能。
- 普朗尼克 ? L - 35 的传输机制：通过原位光学反射 ometry 分析可知，普朗尼克 ? L - 35 的吸附存在两种方式。在 CMC 以下，以单体形式吸附，可能堵塞膜孔；在 CMC 以上，胶束会吸附在聚电解质表面或疏松的聚电解质多层膜中。这揭示了普朗尼克 ? L - 35 在不同浓度下与膜相互作用的差异，为理解其传输过程提供了关键信息。
综合研究结果，研究人员得出结论：PDADMAC/PSS 多层膜与普朗尼克 ? L - 35 之间的物理化学相互作用对 FO 性能影响显著。LbL 多层膜的性质，如厚度、密度，会改变普朗尼克 ? L - 35 的吸附和传输，进而影响截留率和水通量。
这项研究意义重大。它揭示了 LbL 膜与普朗尼克 ? L - 35 之间的物理化学作用机制，为优化 LbL 膜在 FO 中的应用提供了理论依据。研究成果发表在《Desalination》上，有助于推动 FO 技术在水资源处理、食品饮料加工等领域的发展，为解决相关行业的实际问题提供了新的思路和方法，为未来探索 LbL 膜结合普朗尼克 ? 等复杂化合物作为 DS 的 FO 应用奠定了坚实基础。
