杏鑫平台基礎研究取得系列成果

 撰稿：冀大偉   

近年來𓀂，杏鑫平台在努力做好產學研合作應用研究基礎上高度重視團隊建設和基礎研究工作🤷，為高質量人才培養夯實基礎。纖維材料團隊在纖維分離膜領域取得系列基礎研究成果🧑🏽‍🔬，發表SCI/EI論文30篇，其中SCI一區論文6篇，SCI二區論文11篇，出版專著一部。

在荷正電復合納濾膜方面，受多肉植物受控生長的啟發🙆🏽‍♂️，團隊基於ZIF-8層錨定限域生長和界面聚合，成功製備了荷正電“多層互鎖”結構的PA/ZIF-8/PSF復合納濾膜👩🏼‍⚖️𓀒，對Mg²⁺/Li⁺分離表現出良好的長期穩定性🛼，分離因子可達47.6。相關研究成果以“Fabrication of positively charged composite nanofiltrationmembranes with“multilayer interlocking”structure based on ZIF-8 layeranchored constrained growth strategy for Mg²⁺/Li⁺separation”為題發表於《Journal of Membrane Science》（中科院SCI一區，https://doi.org/10.1016/j.memsci.2024.123310）

圖1 荷正電復合納濾膜成形示意圖

在耐高溫復合納濾膜方面👨🏿‍🏭，團隊以耐溫型對位聚芳酰胺（PPTA）為成膜聚合物⛹🏻‍♀️，采用層層自組裝與界面聚合耦合技術，開發出具有多尺度分離層結構的PPTA復合納濾膜，具有良好的耐高溫性能🏄🏽‍♀️，對高濃度一、二價鈣鈉鹽離子分離系數可達82.95🏋️‍♀️。相關研究成果以“Study on PPTA/PEMs/PA composite NF membranes for highly efficientdesalination of high-saline Kevlar® brine and long-term anti-scalingperformance”為題發表於《Desalination》（中科院SCI一區，https://doi.org/10.1016/j.desal.2024.118222）。

 

圖2  PPTA復合納濾膜成形示意圖及分離機製

在增強型中空纖維膜方面🤦🏼‍♂️，團隊首次提出了編織管增強和熱致相分離聯用技術製備增強型聚乙烯中空纖維膜，斷裂強度可達170.0 MPa☂️，製備的膜裝備已在石化廢水中進行了工程化試驗✩。相關研究成果以“Preparationof high-flux polyethylene hollow fiber microfiltration membranes with multiplepore structure through the combination technology of braided tube reinforcementand TIPS method”為題發表於《Separation and Purification Technology》（中科院SCI一區，https://doi.org/10.1016/j.seppur.2024.127335）。

圖3 增強型聚乙烯中空纖維膜製備流程示意圖

 

團隊撰寫的《中空纖維膜製備方法與應用》專著介紹了分離膜的相關定義和基本原理，分析了中空纖維膜國內外發展狀況、製膜原料與製膜基本方法，以及中空纖維膜結構與性能表征等，許多內容凝結著“高校黃大年式教師團隊”多年來的研究工作積累和研究成果🤟🏻，旨在為傳播中空纖維膜科技知識和促進我國中空纖維膜產業創新發展做出貢獻🔗。