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创新绿色可持续纳滤膜技术:突破传统净水难题


发布时间:

2025-10-27

 

01 研究背景与挑战

22日,哈尔滨工业大学传来喜讯,该校化工与化学学院教授邵路及其团队,在城乡水资源与水环境全国重点实验室的助力下,创新提出了绿色可持续高效净水纳滤膜的概念。他们的这一重要研究成果,以《绿色可持续纳滤膜实现高效水净化》为题,在知名期刊《自然·水》(Nature Water)上隆重发表。这一突破性进展不仅成功填补了可持续纳滤膜技术在降解性与高性能并重方面的技术空白,更为膜材料的绿色设计与产业化应用提供了全新的思路和范例。

 

 

▣ 水资源与环境污染

随着环境污染的日益严重和水资源的紧张状况加剧,全球范围内对绿色、安全和可持续水处理技术的需求日益迫切。

▣ 传统纳滤膜问题

纳滤膜技术,作为高效分离技术的重要一环,在工业废水处理和资源回收方面发挥着越来越大的作用。然而,传统的纳滤膜通常采用石油基原料,制备过程中使用有毒有害溶剂,且膜材料难以降解,这些问题严重制约了其环境友好性和长期可持续发展。

02 创新性解决方案

为了克服这些挑战,哈尔滨工业大学化工与化学学院的邵路教授及其团队,依托城乡水资源与水环境全国重点实验室,提出并建立了全新的绿色可持续纳滤膜体系

▣ 绿色可持续纳滤膜体系

该体系以聚乳酸为支撑层,利用木糖醇、多巴胺和油酸等低危害化学品,通过界面聚合法构筑出具有独特波浪状纳米结构的分离层。这种方法不仅消除了传统高危溶剂的使用,还赋予了膜材料在自然土壤环境中被微生物降解的能力,从而实现了全生命周期的绿色膜水净化。

 

 

▣ 优异性能与降解性

研究结果显示,这种绿色可持续纳滤膜在染料废水处理中展现出优异的水通量,对刚果红等有机活性分子的截留率高达99.9%,其分离性能超越了现有的商业膜和先进研究膜。更值得一提的是,该膜在酶环境和自然土壤中能被典型微生物完全降解,6个月内的降解率超过90%,且降解产物对环境和微生物无毒,真正实现了“源头绿色—使用高效—末端可降解”的全生命周期可持续膜技术。

 

 

03 研究团队与资助

▣ 研究团队构成

哈尔滨工业大学是该论文的第一通讯单位,邵路教授与澳大利亚蒙纳士大学的王焕庭教授共同担任通讯作者。化工与化学学院的黄军辉博士研究生是论文的第一作者,张艳秋教授、郭靖副研究员以及环境学院的邱珊教授和袁木博士研究生等人参与了相关研究工作。

▣ 研究资助来源

该研究得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金和中央高校基本科研业务费的资助