DeepTech深科技官方账号2月20日讯：近日，河南师范大学远冰冰教授等人开展了纳滤膜的结构研究，解决了分离膜在应用过程中离子分离效率低的问题。

研究中，他们合成了三种具有不同外围官能团的树状大分子：芳香族羧基树枝状大分子、脂肪链状羧基树枝状大分子、酚羟基封端树枝状大分子。

之后，他们发现这些功能化的树枝状大分子可以在哌嗪溶液中去质子化，进而形成稳定的溶液，同时通过静电自组装形成规则的纳米颗粒。

随后，他们详细研究了自组装树枝状大分子的纳米颗粒大小、外围电荷及形成机理。

结果发现，由于 PIP 溶液与羧基、以及酚羟基树状大分子之间的静电相互作用存在差异，让上述三种树枝状大分子，分别在哌嗪水溶液中呈现出八面体、立方体及球体形态。

另外，通过控制 PIP 溶液浓度，自组装树枝状大分子的纳米颗粒外围可以携带不同的电荷。基于此，他们制备了具有自组装树枝状大分子的水相哌嗪溶液。

自组装树枝状大分子水相 PIP 溶液的制备和表征（来源：Nature Communications）

而后，课题组采用具有自组装树枝状大分子的水相哌嗪溶液，与酰氯单体进行界面聚合，借此制备了聚酰胺纳米膜。

同时，为了更好地制备无缺陷、高渗透通量的聚酰胺纳米膜，他们在树枝状大分子多孔层改性的聚砜载体上进行界面聚合反应。

表征结果显示：所制备的聚酰胺纳米膜仍为非对称结构，同时能通过形成具有中空纳米条纹的结构，来保持优异的渗透通量。

值得注意的是，自组装树状分子在界面聚合中表现出良好的相容性和包埋稳定性，通过将其嵌在纳米条纹聚丙烯酸酯层周围，可以进一步优化水的运输通道。

基于这一背景，远冰冰等人开展了本次研究。其中，第三位审稿人给予了较高的评价。

首先，该审稿人认为一、二价离子的精细分离，特别是 Li+/Mg2+ 分离这一研究课题十分重要，原因在于资源回收（例如“卤水采矿”的慨念）正吸引着越来越多人的关注，并被视为是实现资源管理循环的核心之一。

其次，这名审稿人认为论文也详细介绍了如何在聚酰胺纳米膜结构中嵌入羧基和酚羟基的树枝状聚合物，及其相关纳米膜的合成、表征和性能测试。

最后，审稿人认为由于各种的基于树枝状聚合物的实施方案，最终实现了令人印象深刻的 Li+/Mg2+ 选择性。

总的来说，这的确是 Li+– 回收膜研发领域的一个令人振奋的成果，在盐湖提锂与工业废水近零排放领域有着巨大的应用前景。

目前，远冰冰计划与膜制造企业合作，希望早日让具有优异锂镁分离的膜产品从实验室走向工业界。（本刊有删节）详情见DeepTech深科技官方账号