调控LDH纳米颗粒与聚酰胺膜界面相容性以提升正向渗透性能

本文通过插层短链脂肪酸（NaB）调控层状双氢氧化物（LDH）纳米颗粒的层间距，显著提升了其与聚酰胺（PA）基质的界面相容性。所制备的TFNNaB系列膜在反渗透中表现出优异的水渗透性（5.23 L m?2 h?1 bar?1）和盐截留率（94%），并在正向渗透（FO）及有机溶剂正向渗透（OSFO）系统中实现高水/乙醇通量（48.74/3.94 L m?2 h?1），为渗透膜技术提供了创新解决方案。

　　

Highlight

本研究首次验证了丁酸钠（NaB）插层LDH纳米颗粒（LDH_NaB）在薄膜纳米复合材料（TFN）膜中的应用价值。通过调控LDH层间有机阴离子，显著增强了其与聚酰胺（PA）基质的界面结合力，解决了传统TFN膜因纳米颗粒分散性差导致的性能衰减问题。

Characterizations of LDH and LDH_NaB NPs

图1(a)展示了通过“记忆效应”合成LDH_NaB纳米颗粒的流程。XRD分析（图1(b)）显示，原始LDH在2θ=11.3°、22.7°等处具有典型衍射峰，而煅烧后这些峰消失，经NaB重构后出现更宽的（003）峰，表明丁酸根成功插入层间并扩大了层间距。

Conclusion

采用阴离子工程策略制备的TFN_NaB系列膜展现出卓越的综合性能：最优的TFN_NaB-0.05膜水渗透率达5.23 L m^?2 h^?1 bar^?1，NaCl截留率94%，且在FO/OSFO系统中表现突出。该研究为开发高性能渗透膜提供了新思路。

（注：翻译部分严格保留专业术语如TFN、LDH_NaB等，并采用生动表述如“阴离子工程策略”“记忆效应”等，同时省略文献引用标识）