综述：聚酰胺膜研究新进展：提升离子筛分性能的策略

（编辑推荐）本篇综述系统梳理了近五年聚酰胺薄层复合（PA-TFC）膜在离子筛分领域的研究进展，从表面层、选择层和基底三维结构优化策略切入，为锂提取（Li+）、贵金属回收及海水淡化等工业应用提供膜材料设计指导，是开发高性能离子筛分膜的权威参考。

　　

Abstract

聚酰胺薄层复合（PA-TFC）膜凭借高效离子筛分特性，在盐湖提锂（Li⁺/Mg²⁺分离）、贵金属浸出液富集及海水淡化等领域展现巨大潜力。近年来，研究者通过结构精准调控将离子选择性提升至新高度。本文从离子传输机制出发，创新性地将PA-TFC膜解构为"表面层-选择层-基底"三级体系：

表面层工程
通过等离子处理或纳米颗粒（如TiO₂）接枝构建超亲水界面，可将NaCl截留率提升至99.7%。聚多巴胺（PDA）涂层通过电荷排斥效应显著增强二价离子（Ca²⁺）选择性。

选择层优化
调控哌嗪（PIP）与均苯三甲酰氯（TMC）界面聚合参数，获得孔径0.6-0.8 nm的梯度交联网络。引入磺酸基团（-SO₃H）使Li⁺通量提高3倍，Li/Mg选择性达35.2。

基底创新
聚砜（PSf）基底中嵌入碳纳米管（CNTs）形成垂直通道，水通量提升158%而不损失选择性。三维打印技术可定制孔径梯度基底，实现离子筛分-透过的协同优化。

Conflict of Interest

该领域仍面临长期稳定性挑战，未来或将人工智能（AI）辅助膜材料设计纳入研究范式。