西安工大张红梨/西工程大杨杰Desalination：构建MXene/PA-n层厚度梯度结构纳滤膜-实现染料及抗生素废水高效净化

背景：染料和抗生素作为工业废水中的典型有机污染物，因其结构稳定、难降解且具有生物毒性，对水环境安全和人体健康构成严重威胁。纳滤技术因其高效分离、低能耗和环境友好等优势，在废水深度处理领域显示巨大潜力，但传统聚酰胺纳滤膜面临渗透性-选择性难以兼顾的瓶颈及抗污染性能不足的问题。研究目的：西安工业大学张红梨课题组提出基于二维Ti₃C₂Tₓ MXene纳米片与聚酰胺层交替组装的层厚梯度递减结构纳滤膜，旨在通过MXene中间层增强对哌嗪分子的吸附能力并优化基底层界面性质，改善界面聚合过程中的反应-扩散动力学，形成结构均匀、缺陷密度低的PA分离层，同步实现高通量和高选择性。结论：所制备的MXene/PA-2膜纯水通量达约20.4 L·m⁻²·h⁻¹·bar⁻¹，相较于传统PA膜提升近3倍，对甲基蓝和制霉菌素的截留率分别高达99.9%与100.0%，在长期运行测试中表现出卓越的稳定性和抗污染性能，为高性能纳滤膜在可持续水处理等领域的应用提供了重要理论与技术支撑。