纳滤膜制备,尤其是界面聚合法制备纳滤膜是目前膜界的研究热点,一方面与当下的绿色制造和节能减排产业需求有关(双碳战略和美丽中国),另一方面与纳滤膜制备过程所需知识的多学科交叉融合有关,当然也与杂志发表的几篇相关论文有关,从单体材料的分子设计、界面聚合过程的动力学和热力学、纳米材料添加剂的制备和组装、支撑基膜的表面和孔隙设计、物理化学后处理技术等等,引起了材料、纳米、化学、化工、催化、环境等学科领域的广泛关注。
在对纳滤膜性能的要求方面,相比反渗透膜(提高盐截留率、水通量、抗污染性和耐氧化性),纳滤膜应用场景可谓五花八门,可分离具有不同尺寸和荷电的小分子,在饮用水处理、食品加工、药物合成精制、发酵产品精制、工艺水/废水资源化等领域应用广泛。需要对其孔径大小和荷电性进行精密调控,尤其要提高其抗污染性(污染物种类多样),因此研究内容也比较丰富。
以饮用水处理为例,纳滤膜替代反渗透膜的主要优势在于其产水率高(减少水的浪费),这主要是因为纳滤膜可透过绝大部分的一价盐,从而减少膜两侧的渗透压,增加有效推动力。部分无机盐的透过也可以使所饮用的水含矿物质,避免长期饮用不含矿物质水造成的生理影响。当然这里也要澄清,并不是说饮用反渗透膜过滤的水就一定会缺少矿物质,因为我们生活中从其他途径补充水分时同样会摄入矿物质。
德兰梅尔纳滤膜对二价及多价离子截留率可达到90%以上,对一价盐的截留率为10% ~ 90%,该特性使纳滤膜在去除饮用水中微量有害离子的同时,能够保留部分人体所需的单价离子,被广泛应用于饮用水处理行业。