01??╱ 文章概覽 ╱

由二維 (2D) 材料 MXene 制成的納濾膜在水凈化方面具有廣闊的前景。然而，這些膜的商業(yè)化受到眾所周知的膨脹問題的阻礙，這降低了它們的尺寸篩分性能和使用壽命。為了克服這些挑戰(zhàn)，本研究提出了一種新方法，將帶正電的殼聚糖 (CTS) 和帶負(fù)電的 MXene 結(jié)合起來形成 CTS-MXene/聚丙烯腈 (PAN) 膜。

由于CTS和MXene之間強(qiáng)大的相互作用力，在制備過程中使用CTS可以提高機(jī)械強(qiáng)度并延長使用壽命。CTS-MXene/PAN 膜具有 14.33 ? 的固定層間距，有助于實現(xiàn)超高分離效率，對剛果紅 (CR) 的截留率超過 99%，并且在 0.4 MPa 下具有 715.3 L m-2h?1 的超高通量 。

此外，該膜在0.5 MPa壓力下對牛血清白蛋白表現(xiàn)出顯著的過濾效率。該膜還具有出色的可重復(fù)使用性，使其成為水凈化的經(jīng)濟(jì)高效的選擇。這項研究不僅提供了一種簡單且可重復(fù)的制備 MXene 基膜的策略，而且還為這些膜的工業(yè)化提供了潛力。CTS-MXene/PAN 膜的開發(fā)作為納濾膜開發(fā)的一種有前途的方法，可以為未來在水凈化和其他分離過程中的應(yīng)用鋪平道路。

02??╱ 本文亮點 ╱

? CTS增強(qiáng)了相互作用力，增強(qiáng)了膜的機(jī)械強(qiáng)度。

? 疏松的膜結(jié)構(gòu)使其具有超高通量。

? 固定的層間距使膜具有超高的截留效率。

? 穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)使膜具有較長的使用壽命和較高的重復(fù)使用性。

03??╱ 圖文參考 ╱

04??╱ 總結(jié) ╱

在本研究中，成功設(shè)計并制備了具有高選擇性和滲透性的CTS改性MXene/PAN納濾膜。1 wt% CTS 的加入導(dǎo)致 CTS 和 MXene 層之間形成強(qiáng)烈的層間相互作用，導(dǎo)致層間距有限，約為 14.33 ?。結(jié)果，優(yōu)化后的膜表現(xiàn)出優(yōu)異的截留效率，CR超過99%，同時在0.4 MPa工作壓力下保持715.3 L m-2h?1的高通量和750 min的長壽命。

此外，該膜對牛血清白蛋白表現(xiàn)出顯著的過濾效率，在0.5 MPa壓力下實現(xiàn)了超過91%的截留率和213.3 L m-2h?1的通量。這種簡便且可重復(fù)的方法有可能制備其他基于二維材料的納濾膜，為其最終商業(yè)化做出重大貢獻(xiàn)。

* 圖文資料來源于??https://doi.org/10.1016/j.seppur.2023.123774