分离亚纳米尺寸的低价/高价离子在各个领域（例如，环境、医疗保健、化学和能源工程）是一项关键而又具有挑战性的任务。要满足高分离精度需要所开发的膜具有极高的选择性。实现这一点的一种方法是在压力驱动膜中构建设计良好的离子选择性纳米通道，其中分离机制依赖于空间、介电排斥和Donnan 效应的综合作用。

有鉴于此，浙江大学朱宝库教授，丹麦技术大学Claus Hélix-Nielsen报道了一种将离子型聚酰胺-胺型（PAMAM）树枝状高分子通过界面聚合（IP）过程引入聚酰胺（PA）膜中，从而在PA膜中形成带电纳米通道的策略，可用于高效分离低价离子和高价离子。

文章要点

1）由于离子型PAMAM树枝状大分子的典型物理化学特性及其在PA纳米膜中的梯度分布，研究人员成功地在同时含有用于水分子快速传输的内部和外部纳米通道的PSF-UF衬底上形成了无缺陷的PA膜。同时，离子型PAMAM树状大分子将可电离基团附着在纳米通道外壁上，成功构建了带电纳米通道，增强了离子筛分/传输过程中的Donnan效应，降低了离子分离性能对孔径变化的敏感性。这些结果与基于DSPM-DE模型的分离机理分析相一致。

2）通过简单地加入离子型PAMAM树枝状大分子，可以实现对低价/高价共离子的高效分离，并且在用化学清洗剂处理后可以保持高选择性。与目前最先进的膜相比，基于PAMAM树枝状大分子的离子型PA膜具有更高的单盐选择性、效率、长期稳定性和耐化学清洗能力，可应用于净水、医疗保健、能源转换和化工等多个实际应用领域。

参考文献

Ze-Lin Qiu, et al, Ionic Dendrimer Based Polyamide Membranes for Ion Separation, ACS Nano, 2021

DOIA：10.1021/acsnano.1c00936

https://doi.org/10.1021/acsnano.1c00936