膜技术是基于选择渗透性膜的无相变分离技术, 能耗低、分离条件温和、分离效率高, 因其低碳优势得到广泛关注。膜材料和膜技术广泛应用于水处理、气体分离、血液透析、燃料电池及液流电池等化工、资源、环境和能源领域, 成为核心材料和共性关键技术。2020年, 碳达峰与碳中和被正式列入我国“十四五”发展纲要。膜技术在实现“双碳”目标, 服务我国节能减排、生态环境保护、提高资源利用率等方面迎来新的机遇, 也面临新的挑战。

高性能膜材料是决定膜过程高效、稳定运行和操作能耗的关键。膜的表面、孔道物理化学结构将直接影响膜的选择性、渗透性及稳定性。膜材料合成、膜制备技术、膜结构调控与优化、先进的表征技术、性能强化, 以及膜过程集成等都是膜技术领域的研究热点。

近年来, 膜科学与技术在理论研究及工业实践方面得到了很大发展, 新的理论与技术成果不断涌现。受《化学工业与工程》编辑部的委托, 我作为特约编辑, 组织出版本专辑, 集中报道膜科学与技术相关领域的研究成果和技术发展。

本专辑收录了相关主题的4篇综述和11篇研究论文, 从多个角度对膜科学与技术相关领域的发展进行了梳理, 提出了有见地的评述和展望, 报道了相关领域的研究成果。专辑内容涵盖以下方面。水处理膜: 高通量、抗污染油水分离膜的研究进展; 羟基化PPESK复合膜的制备及性能研究; 基于氨基化氧化石墨烯量子点中间层的反渗透膜的制备与性能研究; 绿色低成本阳离子交换膜的制备及性能研究; 羧基化改性对PAN热交联膜孔结构及性能的影响; 电渗析技术处理橡胶废水研究; 聚苯胺纳米管改性聚酰胺纳滤膜的制备研究; 钢铁废水溶解性有机物解析及其对反渗透膜的污染行为。气体分离膜: 基于CO₂分离的混合基质膜研究进展; MOFs / PEI混合基质膜的制备及CO₂分离性能研究; 膜法对模拟含氟水蒸气的脱湿研究。生物质基膜材料: 丝素蛋白复合膜材料及其应用研究进展; 生物质基纳滤膜制备与应用研究进展。能源领域膜过程: PVC-MnO₂锂离子筛膜制备与提锂性能研究; 新型凝胶填充复合膜用于碱性水电解。

衷心感谢各位撰稿专家及其研究团队, 克服困难按期完成稿件, 与读者分享研究心得。希望本专辑的出版, 能促进膜科学与技术领域的研究和推广应用, 为解决资源和能源短缺、环境污染等问题, 实现“双碳”目标做出贡献!

(天津大学)

2023-05-15