近日，環境學院梁帥教授課題組的研究論文“Pivotal influence of solution chemistry on electrosorption-enhanced membrane filtration performance: Implication for study of electrified membrane processes”在環境領域頂級期刊《Water Research》上發表。論文揭示了溶液化學環境對電吸附增強膜過濾性能的關鍵影響，為電氣化膜過程的研究發展提供了重要的科學依據。
當前膜分離領域面臨的核心挑戰是如何協同提升膜過濾性能與解決膜污染問題，尤其是在超濾與電氣化膜技術集成應用中。在材料與工藝集成層面，超濾與電氣化膜的協同結構設計對其分離性能與抗污染能力具有決定性影響。超濾技術雖因操作可靠性和技術成熟度被廣泛應用，但其對鹽分和新興污染物的截留能力有限，且易受膜污染問題的困擾；而電氣化膜技術通過引入電場與電化學作用調控帶電污染物和離子的遷移與轉化，展現出成為下一代水凈化技術的潛力，但其實際應用受限于電極表面有機污染物積累導致的快速膜污染問題。為解決這一矛盾，超濾與電氣化膜技術的協同集成被證明是一種有效策略：電氣化膜通過電場效應增強超濾的抗污染能力和污染物截留性能，而超濾作為預處理步驟可減少電極污染，從而提高電吸附和電化學性能。然而，現有集成系統中物理-電化學耦合作用機制尚未明晰，尤其是溶液化學環境對膜污染、污染物截留及脫鹽性能的多尺度影響仍缺乏系統性研究?；诖耍狙芯客ㄟ^構建超濾?電氣化膜集成系統，系統探究了溶液化學對膜過程性能的影響。通過設計不同組分（有機污染物、無機鹽）的進水溶液并進行系列實驗，揭示了有機物表面電荷和粒徑變化在電場作用下的動態響應規律（圖1）。研究結果為電氣化膜與超濾技術的協同集成提供了新的理論見解，并為復雜廢水處理場景中的工藝優化奠定了理論基礎。
圖1 (A) 超濾-電氣化膜系統及其在廢水處理中的優勢，包括改善膜污染抑制、污染物截留和脫鹽性能；(B) 與溶液化學密切相關的復雜過程機制
論文第一作者為環境學院博士研究生顧夢瑤和碩士畢業生李敏，梁帥教授為唯一通訊作者，北京林業大學為論文第一完成單位，論文合作單位包括清華大學、美國麻省理工學院。
該項工作得到國家自然科學基金面上項目(52170022)和華能集團總部科技項目“基礎能源科技研究專項(三)(HNKJ22-H105)“的”資助。
