得益于更好的膜更容易获得清洁水

一组研究人员开发了一种耐用且经济高效的过滤膜，可以增加全世界获得清洁、安全水的人数。 Menachem Elimelech 教授实验室与南京理工大学合作的工作成果发表在 《科学》杂志上。

反渗透——一种通过将水推过非常精细的半透膜来净化水的系统——已越来越多地用于向世界上最需要的地区提供安全和清洁的饮用水。最常用的膜由聚酰胺制成，这种聚合物具有出色的透水性和脱盐性。但这些膜也很脆弱，当细菌生物膜在表面生长并阻塞膜的通道时，容易受到“生物污垢”的影响。氯可用于防止膜生物污染，但也会使聚酰胺膜变质。该行业广泛采用了一系列昂贵的预处理步骤来克服这些限制。

耶鲁大学和南京大学的研究人员采用创新的材料设计，开发出一种反渗透膜，不仅可以淡化水，而且还可以抵抗氯和污垢。研究人员没有使用行业黄金标准聚酰胺来开发这些膜，而是使用聚酯。

材料的选择至关重要，因为这种聚酯膜具有很大的透水性，对氯化钠和硼具有很高的排斥性，并且完全耐氯。该膜的超光滑、低能量表面在防止结垢和矿物质结垢方面也优于聚酰胺膜。

此外，该团队设计的膜可以很容易地被行业采用。

“聚酯膜的制造工艺与最先进的聚酰胺膜类似，因此现有的工业生产线可能会进行调整，以快速扩大生产规模，”斯特林化学与环境工程教授 Elimelech 说。

中国南京理工大学的张轩教授表示，在优化设计后，他们的膜最终在水盐选择性水平上优于当今的聚酰胺膜，为大大减少海水淡化中的预处理步骤提供了一条途径。

他们还指出，随着水资源短缺日益成为全球范围内的一个问题，需要新的海水淡化技术，而他们开发的技术可以避免当前系统面临的许多挑战。

“具有抗污染和抗结垢能力的先进膜有望为有需要的人提供更多的淡水，”该研究的合著者、前博士生 Ryan DuChanois 说道。 Elimelech 实验室的学生，现在莱斯大学的博士后。