正渗透(FO)膜分离技术凭借低能耗、低污染、抗污染性能优异等独特优势,在海水淡化、污水处理等领域具备广阔应用前景,但膜材料普遍存在水通量与盐截留性能难以兼顾、实际复杂水环境适应性差等瓶颈问题,限制了薄膜的产业化应用。针对以上技术痛点,我院陈建华教授、杨谦副教授团队通过构筑高性能PHMB/PA/COFs@PES FO复合膜实现了薄膜“通量-截留率”的同步提升。相关成果发表在膜科学领域权威期刊《Journal of Membrane Science》(世界一流科技期刊)上。

图1. PHMB /PA/COFs@PES FO 膜制备工艺示意图
该研究选取两亲性阳离子聚电解质聚六亚甲基双胍盐酸盐(PHMB)作为改性材料,利用其可与聚酰胺功能层(PA)未完全反应酰氯基团发生共价键合的特性,将PHMB精准接枝于PA功能选择层表面,成功构筑出高性能PHMB/PA/COFs@PES正渗透(FO)复合膜。通过PHMB可控接枝改性,实现了对PA选择层微观结构的精准调控,有效破解了传统正渗透膜“通量-截留率”制衡的行业瓶颈。这种改性方式一方面优化了选择层厚度,显著提升膜体透水性能;另一方面提高了选择层结构致密性,有效抑制盐离子反向渗透,同步实现了膜材料高通量与高截留的双重性能提升。分离性能测试结果表明,在最优接枝工艺条件下,改性PHMB/PA/COFs@PES FO复合膜水通量可达56.52 LMH,反向盐通量低至1.76 GMH。相较于未改性原始膜,改性膜水通量提升20.66%,反向盐通量降幅达74.23%,性能提升效果显著。更为关键的是,在组分复杂、干扰性强的真实海水工况环境中,该膜仍可稳定保持24.71 LMH的优异水通量。本研究可为高性能、低成本海水淡化正渗透膜的结构设计、工艺开发及工程化应用提供全新思路与可靠的技术支撑
我院2025级硕士研究生杨思伟为论文第一作者,陈建华教授、杨谦副教授为论文共同通讯作者,闽南师范大学为第一署名单位。该研究得到了国家自然科学基金和福建省自然科学基金的资助。
论文链接:https://doi.org/10.1016/j.memsci.2026.125542
(图/文:杨思伟)