膜技术在水净化和海水淡化方面发挥着巨大的作用。受生物蛋白质的启发，研究人员提出人工水通道（AWCs）以克服海水淡化过程中渗透性/选择性之间的权衡。目前，开发具有埃尺度选择性的AWC的策略已经显示出它们在嵌入双层膜时令人印象深刻的性能。
近日，蒙彼利埃大学Mihail Barboiu报道了将自组装的咪唑四联体（imidazole-quartet，I-四联体）AWCs在宏观上成功结合到工业级反渗透膜中。
文章要点
1）研究人员探索了咪唑四联体AWC与间苯二胺（MPD）单体的最佳组合，以实现AWC在无缺陷的聚酰胺膜中的无缝结合。
2）在实际反渗透条件下（外加压力为15~20 bar），通过过滤微咸水料流，采用交叉流过滤的方法对膜性能进行了评估。结果显示，优化后的生物仿生膜获得了前所未有改善的性能，在保持良好的NaCl截取率（>99.5%）的同时，其渗透系数达到类似商业膜的两倍以上（最高可达6.9 L m−2 h−1 bar−1）。此外，在低压条件下（外加压力为6 bar），膜也具有良好的低盐度水净化性能，其通量可达35 L m−1 h−1，截留率为97.5%~99.3%。
参考文献
Maria Di Vincenzo, et al, Tunable membranes incorporating artificial water channels for high-performance brackish/low-salinity water reverse osmosis desalination, PANS, 2021
DOI: 10.1073/pnas.2022200118
https://doi.org/10.1073/pnas.2022200118
