胺功能化纳米纤维素-金属有机框架PES/PLA膜耦合吸附与过硫酸盐活化降解甲基橙染料的机理研究

来自某研究团队的研究人员针对印染废水处理难题，开发了一种胺功能化纳米纤维素-金属有机框架（CNF@ZIF-8-NH2）改性PES/PLA复合膜。该膜通过耦合吸附与过硫酸盐活化氧化（•SO4?自由基主导）实现甲基橙染料高效去除，60分钟内联合去除率达98%，水通量提升至291.83 Lm?2h?1bar?1，为多功能膜材料设计提供新策略。

　　

这项突破性研究构建了具有双重功能的胺基化纳米纤维素-沸石咪唑酯骨架（CNF@ZIF-8-NH₂）增强型聚醚砜（PES）/聚乳酸（PLA）复合膜。通过改良相转化技术制备的膜材料，在酸性环境（pH=3）下展现出惊人性能：不仅通过物理吸附捕获70%甲基橙染料分子，更能激活过硫酸盐产生强氧化性硫酸根自由基（•SO₄^?），使总去除率飙升至98%。

膜表面接触角从76°锐减至54°的蜕变，揭示了氨基修饰带来的超亲水特性。纯水通量高达291.83 Lm^?2h^?1bar^?1的"高速公路"级渗透性能，配合95%的惊人通量恢复率，彻底颠覆了传统膜材料易污染的形象。自由基淬灭实验解密了降解过程的双路径机制：既存在异相界面上的"近身攻击"，也有均相体系中的"远程轰炸"。

经过5次循环考验，膜材料仍保持84%的作战效率，这种"钢铁战士"般的稳定性，为工业废水处理提供了革命性解决方案。特别值得注意的是，膜材料的零电荷点（pzc）定位在pH 5.5，如同精准的分子开关，为调控污染物捕获效率提供了关键参数。