兰州理工大学材料科学与工程学院4月17日讯：研究背景：在当今世界能源、水资源短缺的“双碳”背景下，节能降耗的膜分离技术的研究达到了世界提倡的绿色低碳化发展重要举措的要求，因此得到了全世界的高度重视。在用于制造膜的各种聚合物中，目前PES已被用作制备超滤膜的关键聚合物，其中PES膜具有优异的化学和热稳定性以及良好的机械强度。但是，人们也发现了它的一些局限性，膜的渗透通量低及结垢是一个亟待解决的问题。膜孔堵塞明显限制了超滤膜的应用和发展，因此需要从源头上想办法进行解决，即通过共混方式构筑具有高通量和良好的防污性能的聚醚砜改性膜。

本论文以聚醚砜为膜基材，设计了一种基于三嵌段共聚物和多巴胺的新型可控自组装软胶束颗粒-407@DA和高分子量PVP k85的复合型添加剂，采用相转化成膜的方式对膜进行改性，制备高性能聚醚砜膜。该成果以“A High Flux Ultrafiltration Membrane with Multi-hydrophilic Particles Winding and Controlled Self-assembly of Micellar Particles”为题，该工作已发表在期刊New Journal of Chemistry（影响因子=3.3）上，第一作者为硕士生国东丽。

文章亮点

（1）本论文设计了一种基于三嵌段共聚物和多巴胺的新型可控自组装软胶束颗粒-407@DA，该颗粒可以固定在水中高度可溶的PEO链，以避免PEO基团的损失。此外，随着含氧官能团数量的增加，亲水性官能团可以通过膜表面和膜内壁的孔隙中的范德华力和氢键与水分子形成水层，并且表面致密层的变得更致密，显著提高膜的亲水性。

（2）PVP k85作为一种水溶性的聚合物，在成膜过程中，它会随着非溶剂的交换而溶解到凝固浴中会占据其位置形成孔隙，从而增加膜的渗透性。高分子量PVP k85分子的高度缠结，导致部分PVP k85会残留在膜中，从而增强膜的机械性能。

（3）与其他两种（嵌段共聚物的共混膜和成膜后浸入一层聚多巴胺层的嵌段聚合物膜）相比，实验结果证实具有新型可控自组装软胶束改性膜的纯水通量高达422 L m-2 h-1，牛血清白蛋白的截留率为97.83%，具有良好的水通量回复率和防污能力，并且改性膜对大肠杆菌具有有效的抗菌性能。

结论与展望

通过聚醚砜为膜基材，设计了一种基于三嵌段共聚物和多巴胺的新型可控自组装软胶束颗粒-407@DA以及使用高分子量PVP k85的复合型添加剂，采用相转化成膜的方式对膜进行改性，制备高性能聚醚砜膜并对改性膜的微观形貌以及分离、渗透性能等进行分析。实验结果证实复合添加剂（多巴胺/泊洛沙姆/聚乙烯吡咯烷酮）构筑聚醚砜膜的改性膜，具有良好的渗透性及亲水性能，其纯水通量高达422 L m-2 h-1，牛血清白蛋白（BSA）的截留率为97.83%，水通量回复率和防污能力较好，改性膜对大肠杆菌具有有效的抗菌性能，综合来看，改性膜具有良好的发展前景。所以制备的改性膜可以应用于环境水净化、生物制药分离，甚至血液透析，具有良好的发展前景。