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哈工大科研团队突破温和条件下原位自清洁膜合成制备难题
分类:创新创业      发布日期:2024-03-26

近日,城市水资源与水环境国家重点实验室成员、哈尔滨工业大学化工与化学学院邵路教授团队提出采用螯合导向界面温和矿化策略合成具有催化活性的金属氧化物矿化原位自清洁膜。相关论文以《鳌合导向界面工程制备原位自清洁膜》为题发表在《美国国家科学院院刊》(Proceedings of the National Academy of Sciences)上,为实际水修复应用及材料科学、纳米技术、催化、生物医学等领域提供广阔应用前景。

传统的膜工艺受到普遍存在的膜污染严重阻碍,并需要能量/成本密集型的清洁维护。因此,在温和条件下合成构建催化自清洁超薄纳米涂层极具挑战。针对此难题,邵路教授团队提出螯合导向界面温和矿化策略,对矿物前驱体在中间层鳌合作用介导下进行可控温和水解,运用金属~多酚离子交联网络鳌合作用可温和介导金属氧化物矿化生长,在室温弱碱水溶液中构筑自清洁分离膜。该研究中的螯合导向矿化纳米涂层表现出超亲水性、高极性和对原油的超低粘附性,使水包油乳液循环分离成为可能。与对照膜和简单的水力清洁相比,螯合导向矿化改性膜的原位自清洁再生品质分别是其48倍和6.8倍。