可扩展催化纳滤膜在高级水处理中的突破性应用

来自全球的研究人员针对商业纳滤(NF)和反渗透(RO)膜对小分子中性有机污染物去除效率低的问题，开发了仿生催化纳滤膜，通过协同高级氧化(AOP)与纳滤技术，实现了近100%的污染物去除，并验证了其500小时连续运行的稳定性及工业化生产的可行性，标志着膜技术领域的重大突破。

　　

通过仿生设计开发的催化纳滤膜(catalytic nanofiltration membrane)成功融合了高级氧化过程(Advanced Oxidation Process, AOP)与纳滤技术，实现了从盐分到小分子中性有机污染物的近乎完全去除。该技术利用浓度极化现象将过一硫酸盐(peroxymonosulfate, PMS)在膜表面富集6.9倍，显著加速了PMS活化反应速率。催化剂被限域在纳米级孔隙(<1.2 nm)内，大幅提升其反应活性。微小孔径还能有效截留天然有机物(Natural Organic Matter, NOM)及催化过程中生成的盐类，既避免了NOM在活性层的干扰，也防止了二次污染。经优化的膜在连续500小时错流过滤中保持近100%的污染物去除率，并通过卷对卷(roll-to-roll)工艺实现工业化规模制备，展现出实际应用的广阔前景。