龙血树脂改性聚酰胺纳滤膜：选择性渗透与抗污染性能的绿色突破

本研究针对传统聚酰胺纳滤膜（TFC NF）抗污染性能不足、渗透选择性低的问题，创新性地采用绿色抗菌生物添加剂龙血树脂（DBR）进行膜改性。结果表明，DBR掺杂膜表现出显著提升的亲水性、负电荷密度及表面粗糙度，其纯水通量（PWF）达67.9 LMH，对Na2SO4和NaCl的截留率分别达97.3%和51.3%，且对E.coli和S. aureus具有抗菌活性。该研究为开发高效环保的纳滤膜提供了新策略。

　　

随着全球水资源短缺问题加剧，纳滤技术在水处理领域的应用日益广泛。然而，传统聚酰胺薄层复合纳滤膜（Thin-Film Composite Nanofiltration, TFC NF）面临两大挑战：一是渗透选择性难以兼顾高水通量与高截留率，二是膜污染导致性能衰减。膜污染不仅增加运行成本，还会滋生微生物形成生物膜。现有化学改性方法常依赖有毒试剂，违背绿色化学原则。如何通过环保材料提升膜的综合性能，成为当前研究热点。

为解决这一问题，一项发表于《Reactive and Functional Polymers》的研究创新性地采用天然龙血树脂（Dragon Blood Resin, DBR）——一种具有抗菌活性的植物提取物，对TFC NF膜进行改性。研究人员通过系统评估纯水通量（Pure Water Flux, PWF）、盐溶液（Na₂SO₄/NaCl）渗透性、截留率、通量恢复率（Flux Recovery Rate, FRR）及长期抗污染性能，发现DBR的引入可同步优化膜的物理化学特性与功能表现。

研究采用界面聚合法制备DBR掺杂膜，通过接触角测量仪、原子力显微镜（AFM）和Zeta电位分析表征膜表面特性，并选用腐殖酸（HA）/盐混合溶液模拟实际污染环境。抗菌实验以E.coli和S. aureus为模式菌株，通过抑菌圈法评估活性。

膜性能提升的关键证据

1. 表面特性优化：DBR掺杂使膜表面接触角降低12°，Zeta电位负值增加，表明亲水性和负电荷密度提升；AFM显示表面粗糙度提高1.8倍，有利于增大有效过滤面积。
2. 渗透选择性突破：0.005 DBR掺杂膜的纯水通量达67.9 LMH，较空白膜提升35%，同时对Na₂SO₄的截留率高达97.3%，实现高通量-高截留的协同优化。
3. 抗污染机制：长期测试中，DBR膜对HA/Na₂SO₄混合液的污染通量衰减仅8%，远低于空白膜（22%），FRR提高至91%，归因于DBR的抗菌成分抑制生物膜形成。

结论与行业意义
该研究证实龙血树脂作为天然生物添加剂，可通过以下途径革新纳滤膜技术：① 绿色改性工艺避免有毒试剂使用；② 同步提升渗透/选择/抗污染性能的"三重效应"；③ 对革兰氏阴性/阳性菌的广谱抗菌性。这种"以自然对抗污染"的策略，为开发可持续水处理技术提供了新范式，尤其适用于高有机物/高微生物负荷的水体净化。未来研究可进一步探索DBR活性成分（如龙血素）的分子作用机制及其在工业级膜组件中的规模化应用潜力。