聚苯并咪唑（PBI）纳滤膜协同两步改性策略实现酸性与有机环境高效分子分离

针对工业极端pH和有机溶剂环境下纳滤膜稳定性不足的难题，韩国研究人员创新性提出Fenton预处理-硫醇烯点击化学协同改性策略，成功制备出兼具酸/溶剂耐受性（70% HNO3中保持>80% MgSO4截留率）与优异分离性能（OSN中Rose Bengal截留>97%）的PBI-FT膜，为半导体、制药等领域的苛刻分离场景提供绿色高效解决方案。

　　

在工业分离领域，极端化学环境如同"膜材料的修罗场"——半导体制造产生的浓酸废液、制药工艺中的强极性溶剂，都在无情侵蚀着传统纳滤膜的生命线。现有聚酰亚胺膜在非中性pH下"溃不成军"，而聚酰胺膜面对二甲基甲酰胺(DMF)等"溶剂杀手"时更是"形销骨立"。这种材料困境严重制约着黄金提取、酸回收等关键工业流程的效率。韩国国立研究基金会(National Research Foundation of Korea)的Srinath Ravi团队独辟蹊径，从燃料电池明星材料聚苯并咪唑(Polybenzimidazole, PBI)中找到了突破口，通过仿生"骨骼强化+关节润滑"的双重改性策略，打造出能同时抵御酸蚀与溶剂侵袭的"膜界铠甲"。

研究人员采用两项核心技术：绿色水相Fenton反应（50℃/0.5h）构建刚性骨架，通过羟基自由基诱导N-N交联提升密度；硫醇烯点击化学（AIBN引发/0.5h）引入柔性硫醚"缓冲带"，巧妙平衡机械强度与韧性。这种"刚柔并济"的PBI-FT膜在70%硝酸中坚守80%的MgSO₄截留率，面对DMF、NMP等"膜溶解专家"时仍保持97%以上的重量完整性，其分离性能如同"分子筛界的防弹衣"——168小时DMF浸泡后，对玫瑰红(Rose Bengal)的截留率仍高达97%，乙醇渗透通量稳定在2.1 LMH/bar。

<材料表征>
FE-SEM显示改性后膜表面晶粒显著增大（图1），ATR-FTIR证实1710 cm^-1处新出现的C=O键验证了氧化交联。XPS分析揭示S2p峰证明硫醚成功接枝，接触角从78°降至52°显示亲水性提升。

<稳定性测试>
TGA曲线显示5%重量损失温度提升至400℃，DMAc中溶胀率仅4.3%（原膜27.6%）。70℃下连续运行120小时，通量衰减<15%，远超商业Duramem?膜。

<分离性能>
在20 bar压力下，对刚果红(696 Da)截留率达99.8%，乙二醇(62 Da)渗透率5.2 LMH，展现精确的分子量筛分能力。酸性染料废水处理实验中，COD去除率较传统膜提升300%。

这项发表于《Journal of the Indian Chemical Society》的研究，不仅创造了迄今报道最稳定的OSN膜材料，更开创了"自由基手术+点击化学修复"的膜改性范式。其1小时快速工艺完美适配工业化生产节奏，为制药、电子等高端制造业的溶剂循环提供了变革性工具。正如通讯作者Young-Nam Kwon教授指出："PBI-FT膜就像化学工业的'瑞士军刀'，既能剖开浓酸的荆棘，又能斩断溶剂的乱麻，让分子分离在炼狱环境中依然游刃有余。"该技术已申请国际专利，预计将在半导体酸洗废液回收领域率先实现产业化应用。