一张膜，登上Nature Water！

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^-1 bar ^-1 的水渗透率、144.5的出色SO ₄ ^2- /Cl ^- 选择性以及大幅提高的水/有机微污染物选择性 。分子动力学模拟显示，由于竞争力，哌嗪的扩散速率降低了73.1%，导致PA表面富含-COOH基团。这项工作为调节PA膜电荷密度以提高水净化和废水处理效率提供了一种有效的策略。

技术方案：

1、探究了聚酰胺-SNFC膜的物理化学性质

研究比较了三种生物质纳米纤维素，发现海鞘纳米原纤化纤维素（SNFC）用于限制性界面聚合（RIP）制备的聚酰胺膜，电荷密度高、孔径均匀、亲水性好，显著提升了水渗透率和选择性。

2、分析了SNFC对哌嗪（PIP）扩散行为的影响

分子动力学模拟表明，SNFC显著降低PIP扩散速率，通过分子间作用力限制其在界面处的分布，形成超负电荷表面。

3、评估了PA-SNFC膜的离子筛选性能

研究结果表明PA-SNFC膜在离子筛选方面表现出色，对Na₂SO₄截留率达99.4%，NaCl截留率从7.9%增至10.4%，分离系数达144.5。

4、评估了PA-SNFC膜对有机微污染物（OMPs）的去除性能

PA-SNFC膜对OMPs（如BPA、OFL、TC和CP）表现出优异的去除性能。与商业膜相比，PA-SNFC膜的截留率显著提高，性能稳定，120小时运行测试中截留率和透过率保持稳定。

技术优势：

1、 创新性地采用海鞘纳米原纤化纤维素（SNFC）作为夹层材料

作者通过限制性界面聚合（RIP）形成高度离子化的聚酰胺（PA）膜。SNFC富含氧基团且具有高纵横比，能有效控制水性单体的扩散和空间分布，从而精确调节PA层的结构和性能。

2、显著提高了纳滤膜的电荷密度和性能指标

本工作优化后的膜在pH值为7时具有-148 mV的超高zeta电位和32.6 mC/m²的电荷密度，实现了41.5 l/m²h/bar的水渗透率、144.5的SO₄²⁻/Cl⁻选择性以及显著提高的水/有机微污染物选择性。

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