近日，我校化学学院张拥军教授、化学工程与技术学院代昭教授、化学学院李楠副教授合作，在国际著名期刊《Advanced Materials》上发表了关于纳滤膜孔取向定量表征与精准调控的研究论文（In situ real-time quantitative characterization of nanofiltration membrane pore orientation for enhanced ion separation, Y. Lin, Y. Zhang, Z. Dai*, X. Peng, W. Xue, Y. Zhang*, N. Li*, Adv. Mater., 2025, DOI: 10.1002/adma.202500447）。纺织科学与工程学院博士生林玉双为文章第一作者，张拥军教授、代昭教授与李楠副教授为文章通讯作者，天津工业大学为唯一通讯单位。

纳滤膜作为资源回收与水处理领域的重要分离材料，其性能受限于膜孔结构的有序性。长期以来，膜孔取向的实时定量表征一直是纳滤膜优化设计中的技术瓶颈。针对这一挑战，研究团队创新性地开发了一种原位实时定量监测纳滤膜孔道取向的新方法，首次建立了膜孔取向与离子分离效率之间的定量关联。

该方法以β-环糊精为模型构建单元，通过荧光标记首次实现了膜制备过程中的孔取向实时量化监测。研究不仅揭示了孔取向对膜分离性能的决定性影响，还在纳滤膜领域首次实现了连续、非破坏性、全局尺度的孔结构优化，突破了传统压汞法、同步辐射等表征手段在空间分辨率和实时性方面的限制。经优化的有序孔道纳滤膜在镁锂分离体系中表现出优异性能，分离因子（S_Mg,Li）达到15.55，水通量达到35.85 L·m^-2·h^-1·bar¹。

图(a) 有序孔道纳滤膜的制备示意图；(b) 不同环糊精浓度下纳滤膜的取向和孔隙率；(c) 定量表征纳滤膜孔道取向的机理示意图；(d)文献报道与本工作的性能对比图。

本研究成果不仅为纳滤膜性能优化提供了创新路径，也为多孔材料、纤维网络等体系的结构调控提供了普适性技术方案，具有广泛的学科交叉应用潜力。该研究成果得到国家自然科学基金等项目的资助支持。

（审稿：化学学院 臧洪俊 编辑：党委宣传部 陈亚桥）

图片来源：化学学院