近日，环境学院梁帅教授课题组的研究论文“Pivotal influence of solution chemistry on electrosorption-enhanced membrane filtration performance: Implication for study of electrified membrane processes”在环境领域顶级期刊《Water Research》上发表。论文揭示了溶液化学环境对电吸附增强膜过滤性能的关键影响，为电气化膜过程的研究发展提供了重要的科学依据。
当前膜分离领域面临的核心挑战是如何协同提升膜过滤性能与解决膜污染问题，尤其是在超滤与电气化膜技术集成应用中。在材料与工艺集成层面，超滤与电气化膜的协同结构设计对其分离性能与抗污染能力具有决定性影响。超滤技术虽因操作可靠性和技术成熟度被广泛应用，但其对盐分和新兴污染物的截留能力有限，且易受膜污染问题的困扰；而电气化膜技术通过引入电场与电化学作用调控带电污染物和离子的迁移与转化，展现出成为下一代水净化技术的潜力，但其实际应用受限于电极表面有机污染物积累导致的快速膜污染问题。为解决这一矛盾，超滤与电气化膜技术的协同集成被证明是一种有效策略：电气化膜通过电场效应增强超滤的抗污染能力和污染物截留性能，而超滤作为预处理步骤可减少电极污染，从而提高电吸附和电化学性能。然而，现有集成系统中物理-电化学耦合作用机制尚未明晰，尤其是溶液化学环境对膜污染、污染物截留及脱盐性能的多尺度影响仍缺乏系统性研究。基于此，本研究通过构建超滤?电气化膜集成系统，系统探究了溶液化学对膜过程性能的影响。通过设计不同组分（有机污染物、无机盐）的进水溶液并进行系列实验，揭示了有机物表面电荷和粒径变化在电场作用下的动态响应规律（图1）。研究结果为电气化膜与超滤技术的协同集成提供了新的理论见解，并为复杂废水处理场景中的工艺优化奠定了理论基础。
图1 (A) 超滤-电气化膜系统及其在废水处理中的优势，包括改善膜污染抑制、污染物截留和脱盐性能；(B) 与溶液化学密切相关的复杂过程机制
论文第一作者为环境学院博士研究生顾梦瑶和硕士毕业生李敏，梁帅教授为唯一通讯作者，新濠天地赌博|北京林业大学为论文第一完成单位，论文合作单位包括清华大学、美国麻省理工学院。
该项工作得到国家自然科学基金面上项目(52170022)和华能集团总部科技项目“基础能源科技研究专项(三)(HNKJ22-H105)“的”资助。
