创新膜工程：聚苯砜/银掺杂氧化锌纳米复合膜的高效蛋白质截留性能研究

为解决废水处理中蛋白质分离效率低和膜污染问题，研究人员开发了Ag-ZnO掺杂的PPSU纳米复合膜。通过干/湿相转化技术制备的膜材料展现出优异的亲水性、抗污染性及蛋白质截留性能（BSA截留率92.1%），为工业废水处理提供了高效节能的绿色解决方案。

　　

随着工业废水排放量激增，蛋白质等生物大分子的分离成为环境治理的难点。传统膜技术面临截留效率低、膜污染严重等问题，而聚苯砜(PPSU)膜虽具有化学稳定性，但其疏水性限制了应用。为此，研究人员通过创新性引入银掺杂氧化锌(Ag-ZnO)纳米颗粒，开发出兼具高截留率和抗污染性能的复合膜材料。

该研究采用干/湿相转化技术制备PPSU/Ag-ZnO复合膜，通过FT-IR、FESEM、XRD等技术表征材料特性，并系统评估了BSA、卵清蛋白和胃蛋白酶的截留性能。关键实验包括：1）燃烧法合成Ag-ZnO纳米颗粒；2）相转化法制备不同纳米颗粒负载量（0-2 wt.%）的复合膜；3）通过接触角、Zeta电位和MWCO测定分析膜性能。

3.1. Characterization of Ag-ZnO nanoparticles
FT-IR证实纳米颗粒成功合成（Zn-O键471 cm^-1，Ag-O键507 cm^-1），FESEM显示25-35 nm纳米片结构，XRD证明Ag以面心立方结构掺杂于六方ZnO晶格中。

3.2. Characterization of the membranes
负载1.5 wt.% Ag-ZnO的AZM-2膜表现最优：接触角从84.2°降至72.8°，孔隙率达70.1%；MWCO为7196.3 Da，属超滤范围；Zeta电位证实表面负电荷增强。

3.2.5. Pure water permeation and antifouling study
AZM-2纯水通量达196.95 Lm^-2h^-1bar^-1，较原始膜提升84%；抗污染测试中FRR达68.2%，R_ir降至20.1%。

3.2.6. Protein rejection and flux studies
AZM-2对BSA、卵清蛋白和胃蛋白酶的截留率分别达92.1%、86.8%和73.4%，静电排斥和尺寸筛分效应协同作用。

该研究通过纳米改性显著提升PPSU膜性能，其高通量、高截留率和抗污染特性为蛋白质废水处理提供了新策略。相比同类PPSU/TiO₂膜（BSA截留率91%），AZM-2通量提高5.5倍，且可同步处理多种蛋白质。论文发表于《Current Research in Green and Sustainable Chemistry》，为绿色膜技术开发提供了重要参考。