高性能疏松納濾膜的制備研究進展

樊 華，王一雯，，姜欽亮，范 敏，桂雙林，韓 飛

（1.南昌大學(xué)資源環(huán)境與化工學(xué)院，鄱陽湖環(huán)境與資源利用教育部重點實驗室，江西南昌 330031；2.江西省科學(xué)院能源研究所，江西南昌 330096）

膜分離技術(shù)，如超濾、納濾和反滲透，由于能耗小、效率高、操作條件簡單、運行成本低、易于產(chǎn)業(yè)化且對環(huán)境友好，已被廣泛應(yīng)用于污水處理、海水淡化等領(lǐng)域。與超濾相比，納濾對低分子質(zhì)量（200～1 000 u）的有機物和多價離子均有更高的截留率；與反滲透相比，納濾則具有更高的滲透率和更低的操作壓力〔1-4〕。然而，傳統(tǒng)意義中的納濾膜并不能對大分子/鹽混合物進行分離并回收，且由于普通納濾膜對無機鹽及大分子等的截留率非常高，往往導(dǎo)致運行過程中滲透壓增高，進而導(dǎo)致高的運行能耗〔5〕。

為了對溶質(zhì)和鹽進行有效的分離，B.VAN DER BRUGGEN 等〔6〕在2004年提出了一個新的概念，疏松納濾（LNF）膜。LNF膜是一類具有納濾（NF）和超濾（UF）邊界孔徑的膜，它能夠以高滲透通量對分子質(zhì)量500～2 000 u范圍的有機物/鹽混合物進行充分分離〔7〕。因此，LNF膜可用于去除超濾無法截留的粒徑較小的有機大分子，但允許鹽離子通過膜。同時水通量明顯高于緊密的納濾膜，可以在較低的壓力下更快地過濾。

目前商業(yè)LNF 膜，如DK（GE Osmonics），NDX（GE Osmonics），TriSep SBNF（Microdyn Nadir），Sepro NF 2A（Ultura）和Sepro NF 6（Ultura）等已在工業(yè)中得到實際應(yīng)用，膜的基本參數(shù)見表1。

表1 商業(yè)LNF 膜主要信息Table 1 Main information of commercial LNF membranes

由表1 可知，盡管這些膜可對染料分子進行有效截留，也具有較高的純水滲透通量〔12〕，但膜的鹽截留/通過性能還需提高，且膜的水通量也仍有巨大的提高空間。同時，具有特殊應(yīng)用環(huán)境的LNF 膜也待開發(fā)。總體而言，尋找處理效率更高，針對性更強且更經(jīng)濟的LNF 膜仍然是目前的研究重點。

現(xiàn)階段關(guān)于LNF 膜的相關(guān)研究很多，但大多數(shù)綜述類文章是針對染料廢水處理的膜工藝改進和應(yīng)用現(xiàn)狀或納濾膜本身的制作發(fā)展，很少直接關(guān)注“疏松納濾膜”本身。筆者將以近3 年的文獻為基礎(chǔ)，對疏松納濾膜的制備進行綜述，最后，對疏松納濾膜在應(yīng)用中存在的問題及發(fā)展前景進行展望。

1 機理分析

納濾膜分離污染物主要依據(jù)尺寸篩分效應(yīng)及荷電效應(yīng)〔13〕，但是LNF 膜的有機物/鹽二元混合物分離原理和膜污染機制可能與納濾有所不同。在LNF膜的過濾過程中，尺寸篩分效應(yīng)占主導(dǎo)，大分子在膜表面被截留〔14〕。但是通過對不同的單一染料大分子截留率和過濾通量的測量發(fā)現(xiàn)，與理論計算值相比，分子質(zhì)量較低的染料如中性紅（NR）和亞甲基藍(lán)（MB）等陽離子染料截留率更低〔12〕。因為除了尺寸篩分效應(yīng)，靜電斥力也會影響分離過程。陽離子染料會和膜表面負(fù)電荷相吸引，促進染料通過膜孔。同時活性染料如活性藍(lán)2（RB 2）、活性橙16（RO 16）以及一些直接染料如剛果紅（CR）〔11〕等陰離子染料的截留率高于理論值。這是由于一方面染料分子聚集，尺寸增大；另一方面帶負(fù)電的染料分子聚集，增強了靜電斥力，導(dǎo)致截留增加。此外LNF 膜對一些有機物、腐殖酸的去除，也會產(chǎn)生同樣的現(xiàn)象〔15-16〕。

對于分子/鹽二元溶液的分離，道南效應(yīng)起主導(dǎo)作用〔17-18〕。隨著鹽溶液濃度增大，滲透壓差增加，較大的滲透壓差破壞了滲透驅(qū)動力，使得通量減小。同時由于帶電分子的聚集和團聚，膜表面形成污垢層，造成濃度極化，導(dǎo)致實際通量的下降值比理論下降值大得多。E.M.V.HOEK 等〔19〕也提出了“濾餅增強的濃差極化”現(xiàn)象，即膜表面形成的未固結(jié)濾餅層會促進多孔濾餅層中的濃度極化，并加劇濾餅形成，導(dǎo)致通量下降和膜污染。另外高鹽會使膜結(jié)構(gòu)膨脹，孔徑變大，導(dǎo)致粒徑較小的染料分子透過膜孔，而膜本身電解質(zhì)的存在可以有效地屏蔽靜電雙層作用并增加染料的疏水性，減小膜的介電效應(yīng)，降低大分子的排斥〔12-13，16，19〕。同時操作條件對于LNF 膜的應(yīng)用至關(guān)重要，良好的水利條件和壓力能夠有力地改善過濾效果，減少膜污染〔16，20〕。

2 LNF 膜的制備

膜制備方法和膜材料是決定膜結(jié)構(gòu)特性和分離性能的關(guān)鍵。一般而言通過增強LNF 膜表面親水性來提高膜分離性能是LNF 膜改性的最常用方法之一，因為相對于疏松納濾膜來說，濃差極化（cp）現(xiàn)象對其分離性能影響很小。在相同的膜面積和通量條件下，采用親水性更強的LNF 膜將顯著降低所需的操作壓力，降低運行成本，同時由于膜的強親水性，也能減緩膜表面污染〔21-22〕。目前，LNF 膜常用的制備方法主要有相轉(zhuǎn)化法、界面聚合法、貽貝啟發(fā)沉積法、有機無機雜化制備技術(shù)法以及其他方法。

2.1 相轉(zhuǎn)化法

相轉(zhuǎn)化法是大規(guī)模制備商業(yè)超濾膜最常用的方法之一，但由于該方法很難使膜獲得高二價離子截留率和滲透性，無法被廣泛應(yīng)用于納濾膜的制備。但對于LNF 膜的制備來說，采用相轉(zhuǎn)化法似乎更合適。膜的本體聚合物對膜的性能起著至關(guān)重要的作用，因此在相轉(zhuǎn)化法制膜時使用新聚合物可以改善LNF 膜性能〔23〕。Dongqing LIU 等〔24〕通過使用5-磺基鄰氨基苯甲酸（SPAA6）和ε-己內(nèi)酰胺的共聚物制備了LNF 膜，研究結(jié)果表明，SPAA6 在相轉(zhuǎn)化過程中能夠?qū)⑶蛐尉w轉(zhuǎn)化為膜結(jié)構(gòu)中條狀單元的網(wǎng)絡(luò)，這種單元網(wǎng)格的出現(xiàn)提升了膜的穩(wěn)定性及對染料的截留性能。而在相轉(zhuǎn)化過程中添加納米粒子也可以有效地改善膜的結(jié)構(gòu)和表面性能〔25-27〕。Yatao ZHANG 等〔28〕使用硅烷偶聯(lián)劑（SBMA），采用反原子轉(zhuǎn)移自由基聚合（RATRP）法制備了帶電納米SiO2-SBMA 顆粒，在所制備納米顆粒直徑變小的同時改善了粒子分散性。之后將制得的納米粒子混入鑄膜液中，通過相轉(zhuǎn)化法制備了具有高滲透通量并且能有效分離活性染料和無機鹽（尤其是二價鹽）的LNF膜。Junyong ZHU 等〔29〕使用同樣的方法將聚甲基丙烯酸磺基甜菜堿接枝到氧化石墨烯（GO）表面，賦予其表面更好的親水性和抗生物污染性，通過相轉(zhuǎn)化法將改性后的氧化石墨烯復(fù)合材料與聚醚砜混合，構(gòu)建了新型氧化石墨烯/聚醚砜LNF 膜。

此外，通過相轉(zhuǎn)化法還可以很容易地制得中空纖維膜〔30-31〕。如Dawei JI 等〔32〕在無溶劑的情況下，使用空氣作為芯液，采用相轉(zhuǎn)化法制備了聚砜PSF/氧化石墨烯GO 中空纖維膜，形成了獨特的密-松結(jié)構(gòu)。同時由于添加了GO 粒子，膜表面荷負(fù)電，在滲透性增強的同時，也提高了NaCl 的透過率，其制備工藝及機理見圖1。

圖1 中空纖維膜制備工藝示意圖及穿透的指狀孔隙和密松結(jié)構(gòu)的形成機理Fig.1 Schematic diagram of hollow fiber membrane preparation process and formation mechanism of penetrating fingerlike pores and dense pine structure

2.2 界面聚合法

界面聚合（IP）也是LNF 膜制備非常重要的方法之一。在界面聚合過程中，兩種單體之間的縮聚反應(yīng)在水相和有機相的邊界進行，并最終在水/油界面上制成薄的、均勻的、完整的阻擋層〔33〕。

在界面聚合過程中，使用的單體很大程度上影響了膜的結(jié)構(gòu)和分離性能，因此可以通過尋找新的單體來改善界面聚合所制得膜的性能〔34〕。聚醚胺（PEA）分子尺寸大且親水，能夠賦予膜疏松的結(jié)構(gòu)和良好的親水性，因此可被用于制作LNF 膜，如使用PEA 和三聚氯乙稀制備的聚酰胺納濾膜，其水通量高，對鹽截留率很低，對特定染料分子也有良好的截留性能〔35〕。此外，Jincheng DING 等〔36〕以1，3-聚苯乙烯和磺化聚乙烯為原料，采用一步法合成了一種新型磺化聚乙烯（SPEI），由于SPEI 磺酸基團對界面聚合的抑制作用，制備出的膜表面結(jié)構(gòu)疏松，荷負(fù)電且更親水，能有效分離分子/鹽二元溶液。SPEI 和三聚氯化苯交聯(lián)見圖2。

圖2 SPEI 和三聚氯化苯交聯(lián)Fig.2 Cross-linked SPEI with tripolychlorobenzene

新合成材料也被廣泛應(yīng)用于膜的制備。S.LEE等〔37〕用摻雜胺官能化聚醚砜制備了具有豐富胺基的聚醚砜脲醛樹脂亞層；通過三甲基氯化銨交聯(lián)超濾膜上的胺基，形成富含活性酰氯基團的疏松層，用于接枝殼聚糖。通過調(diào)節(jié)胺官能化聚醚砜的摻雜量獲得LNF 膜（截留分子質(zhì)量為690 u），該膜水通量很高（比NF270高1.3倍），對MgSO4的截留率達到了97.5%。P.H.H.DUONG等〔38〕將含磺基甜菜堿的兩性離子共聚物加入水相中，在聚醚酰亞胺（PEI）不對稱薄膜上進行界面聚合。所制備的膜變得更親水，更光滑，更薄，同時水通量和抗污性能也有顯著提高，對染料分子如亮藍(lán)R（摩爾質(zhì)量826 g/mol）有97%的截留率。同時也有研究表明，單胺分子可以通過降低交聯(lián)度來調(diào)整聚酰胺層結(jié)構(gòu)〔39〕。

改善界面聚合過程也是一種提升膜性能的辦法。例如將單寧酸（TA）和哌嗪（PIP）共沉積在膜表面，通過改變TA和PIP的比例限制PIP的擴散，調(diào)節(jié)界面聚合過程，以此獲得了具有截留分子質(zhì)量為1 370 u的LNF膜〔40〕。由于噴涂技術(shù)獨特的微分散和納米分散效果，使用噴涂法，通過微相擴散控制界面聚合過程，使水溶液和有機溶液之間的整體界面有效地分成許多微相界面，能更好地控制界面聚合過程中的擴散行為和膜的形成〔41〕。

總的來說，界面聚合是非常重要的一種制膜方法，也是現(xiàn)階段商用納濾膜最常用的制造方法之一。由于界面聚合過程受溫度濕度的限制，步驟較多，比較復(fù)雜，因此對界面聚合過程的改進是非常有必要的。實驗室中對LNF 膜的制備，很多改造方法都是基于界面聚合的基礎(chǔ)之上而來的，在下面的介紹中就不再對界面聚合進行一一說明。

2.3 貽貝啟發(fā)沉積法

由于LNF 膜有限的水滲透性和膜污染等問題，為了拓展LNF 膜的使用方向，開發(fā)具有更寬孔徑、高防污性能并帶有抗菌效果的膜是非常必要的〔42〕。目前受生物啟發(fā)的兒茶酚胺化學(xué)的貽貝沉積作為一種可有效解決問題的方法引起了廣泛關(guān)注〔43-44〕。聚多巴胺（PDA）涉及的一步共沉積法可對各種基材牢固黏附，且其能在溫和條件下自發(fā)聚集。Guangchao LI 等〔45〕利用硫酸銅/過氧化氫產(chǎn)生的羥基自由基，通過引入兩性離子聚合物（SBMA）可實現(xiàn)PDA 快速沉積，且在PDA選擇層中的兩性離子可有效改善膜的防污和抗菌性能，銅離子可加速多巴胺的沉積和聚合，也賦予了改性膜更強的抗菌性能。同時，膜相對中性的表面可以有效地減少膜表面和污垢之間的相互作用。

然而PDA 昂貴不易得，在產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用中極難實現(xiàn)。為了解決多巴胺的高成本問題，相似分子如植物多酚類沒食子酸（約為多巴胺成本的5%）和單寧酸（TA）被用作PDA 單體的替代品廣泛應(yīng)用于膜改性中〔46〕。植物多酚激發(fā)的涂層保留了PDA 涂層的許多優(yōu)點，同時多酚成本低、易得、環(huán)保，涂層顏色較淺〔47〕，更合適做膜的改性材料。Songbai LIU 等〔48〕通過維生素C 與H2O2反應(yīng)生成羥基自由基，將兒茶素接枝到殼聚糖上。同時，兒茶素與氨基的共價連接，將含氨基聚合物殼聚糖共沉積在HPAN 超濾膜表面，制備了脫鹽納濾膜。也有研究人員將沒食子酸（GA）加入PEI 涂覆在HPAN 基膜表面，得到對抗生素和染料分子截留很強的膜〔44〕。為了使二價鹽能更好的通過膜，利用沒食子兒茶素酸酯（EGCg）和聚乙烯亞胺共沉積可得到表面為電中性的膜，由于靜電效應(yīng)減小，該膜對二價鹽Na2SO4和MgCl2截留率分別為4.1%、5.5%，并且在強堿性環(huán)境下具有良好的耐有機溶劑性和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性〔49〕。同時試驗顯示，通過在膜上涂覆單寧酸，增強膜的親水性，可促進膜上形成致密的選擇層，有利于膜上鹽的通過〔50〕。

盡管使用這種涂覆的方法可以制得具有高選擇性的LNF 膜，但在長期操作過程中形成的污垢以及頻繁的化學(xué)清洗會改變膜的孔徑和表面電荷性質(zhì)〔51〕，因此，開發(fā)具有高防污和耐化學(xué)（極端酸堿度、活性氯化物）性能的LNF 膜是非常重要的。例如通過將植物提取多酚和多肽，如ε-聚賴氨酸和天然物質(zhì)焦性沒食子酸（PG）共沉積在帶負(fù)電荷的水解聚丙烯腈（HPAN）基底上，并在HPAN 底物表面接枝四臂聚乙二醇甲氧基，可在改善膜親水性和抗污性能的同時，使膜對大腸桿菌和金黃色葡萄球菌具有良好的抗菌性，甚至滅活細(xì)菌〔52〕，其膜制備過程見圖3。

2.4 有機無機雜化法

納濾膜通常是有機-無機雜化膜，即可以通過在有機膜中摻雜無機納米材料來提升膜的性能。常見的納米材料有納米二氧化鈦〔53〕、二氧化硅〔54〕、金屬-有機骨架（MOF）〔55〕等。在相同的成膜條件下，納米粒子可在膜的孔內(nèi)表面形成大量聚集的球體，且存在于膜的基質(zhì)骨架中，改善膜孔的連通性，增強膜的水通量，形成更疏松的膜〔28〕。同時納米材料的加入也可以提高LNF 膜的親水性、粗糙度和相對表面積，在提高膜水通量的同時提高鹽離子的通過率〔56〕。

為了解決納米粒子的聚集問題，Qi ZHANG等〔53〕以鈦酸四丁酯為前驅(qū)體，無水乙醇為溶劑，在膜表面原位生成二氧化鈦網(wǎng)。與之前使用界面聚合將填料分散在水/有機相中的制膜方法相比，這種方法制得的膜表面二氧化鈦納米粒子分散均勻，沒有可見的聚集，對各種染料的截留率很高，對二價鹽Na2SO4的截留率僅為17%，顯著提高了膜分離性能。S.KAMARI 等〔54〕使用從小麥秸稈中提取的SiO2涂覆Fe3O4納米粒子，并用殼聚糖對納米粒子進行功能化改性，通過相轉(zhuǎn)化法制作了低成本生物聚醚砜膜。該膜對重金屬有非常好的截留作用，可用于處理含金屬離子和有機染料的各種工業(yè)廢水，為LNF 膜的應(yīng)用拓寬了方向。MOF 作為傳統(tǒng)納米粒子的替代品，也被用于膜的改性〔55〕。結(jié)果表明，MOF 通過降低交聯(lián)度，同時增加膜的厚度、表面負(fù)電荷和粗糙度，以此來改變膜特性，是非常有潛力的膜改性方法。另外還可以使用分層組裝的方法在膜上組裝納米粒子，如在水解聚丙烯腈（HPAN）膜表面組裝聚乙烯亞胺-沒食子酸（PEI-GA）層，并在膜表面通過原位礦化的方法組裝CaCO3納米粒子，從而制備親水防污的LNF 膜〔57〕，Ca2+在聚合物層中原位生長過程見圖4。

圖4 Ca2+在聚合物層中原位生長過程Fig.4 Ca2+grows in situ in the polymer layer

除了一些常見的無機離子，納米材料還包括氧化鎵、COF、二硫化鉬等二維材料，其原子厚度和獨特的物理/化學(xué)性質(zhì)使之成為了LNF 膜改性的一大選擇〔58-60〕。GO 由于獨特的2D 納米片結(jié)構(gòu)、大比表面積、良好的機械性和強親水性成為提高膜性能的極佳選擇〔60〕。Zhongyong QIU 等〔61〕使用熱致相分離法（TIPS）制作了一種堅固的三維/二維聚丙烯腈/GO均相納米多孔膜。通過溶劑交換的方法保證GO 在高濃度PEG-400 中分散良好。所得的膜具有優(yōu)異的機械強度、防污性能和良好的親水性，可以長期運行，并且均勻的結(jié)構(gòu)解決了傳統(tǒng)方法遇到的活性層剝離的問題。但是GO 薄膜水通量低且遇水膨脹〔30〕，因此找到更合適的GO 替代品是近年來關(guān)注的重點。過渡金屬二元化合物（TMDs）納米片由于具有更光滑的表面，沒有任何含氧親水官能團伸出平面成為近期的熱門研究對象〔58〕。二硫化鉬與GO結(jié)構(gòu)相似，原子厚度的二硫化鉬片膜透水性比氧化石墨烯膜高3～5 倍，同時表現(xiàn)出良好的非膨脹性〔62〕，成為代替GO 的一大選擇。W. HU 等〔63〕在膜中加入少量TA 改性二硫化鉬，制得了更親水、負(fù)電性更強的膜。由于二硫化鉬的存在，膜顯示了超高的水通量并且對多種不同的染料分子截留率達到了（99.87±0.1）%，在水中展現(xiàn)出了優(yōu)越的非膨脹性。層狀雙氫氧化物L(fēng)DHs 也是一種比較好的二維材料，Shuang ZHAO 等〔64〕通 過 螯 合 輔 助 原 位 生 長（CAIG）的方法，利用PEI 對金屬離子的良好螯合能力，同時加入Ni/Co，制備了松散雜化納濾膜，解決了LDHs 納米顆粒在有機膜表面生長困難且需要高溫才能進行反應(yīng)的問題，同時螯合劑的引入增強了納米粒子與膜表面的相互作用，使膜上的納米粒子短期無聚集，長期穩(wěn)定性好。

總之，加入納米粒子可以使膜獲得優(yōu)異的松散納米纖維性能，但是其仍然存在一些缺點，例如特定單體的復(fù)雜預(yù)合成過程、納米顆粒的團聚以及填料和基體之間缺乏相互作用。除此之外，目前附加納米材料的LNF 膜只應(yīng)用于實驗室規(guī)模的試驗，大規(guī)模生產(chǎn)商用LNF 膜還需要進一步討論和研究，同時這種膜除了染料去除領(lǐng)域外，在其他領(lǐng)域的應(yīng)用也需要探索。

2.5 其他方法

除了常見的一些平板膜之外，還有一些特殊的LNF 膜制造方法。由于操作壓力高，在納濾膜或反滲透膜組件中很難應(yīng)用中空纖維結(jié)構(gòu)〔65〕，但LNF 膜可以在相對較低的壓力下操作，且中空纖維膜耐久性更好，可用鹽酸沖洗而不變形，因此制作疏松的中空 纖 維 膜 也 是 非 常 好 的 選 擇〔30，66-67〕。Zhiyong CHU等〔66〕通過干濕法紡絲工藝制作了新型的增強聚醚砜中空纖維膜，通過提高膜的抗側(cè)壓力，保證了膜的滲透穩(wěn)定性。也有一些研究是關(guān)于工藝的改良，如在處理二元廢水時加入電滲析，如圖5 所示，利用離子交換膜和LNF 膜的優(yōu)點，可實現(xiàn)疊層結(jié)構(gòu)“松散納濾膜基離子交換膜”，解決商業(yè)納濾膜嚴(yán)重的膜污染問題〔68〕。還有Shiwei GUO 等〔69〕研究了后處理對LNF 膜的影響，結(jié)果表明，經(jīng)過后處理獲得的膜具有更高的MWCO、更大的孔徑和更寬的孔徑分布，但經(jīng)過后處理的膜可能會產(chǎn)生更嚴(yán)重的膜污染。

圖5 電滲析與LNF 膜Fig.5 Electrodialysis and LNF membrane

3 LNF 膜的應(yīng)用

目前，幾乎所有的納濾膜都是由聚酰胺（分離層）制成的，這種膜易受強酸和游離氯的影響，對高溫和酸堿度也很敏感〔69〕。而LNF 膜有更多的材料選擇，這使得它們在極端條件下具有更好的耐用性和穩(wěn)定性。因此，LNF 膜擴展了納濾膜技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域，特別是在資源回收方面。例如回收農(nóng)副產(chǎn)物中的多酚〔70〕，在生物制品加工中回收天然色素〔71〕等。為了提高糖回收率和牛乳低聚糖的純度，J. M.L. N. DE MOURA BELL 等〔72〕開發(fā)了一種新技術(shù)，即在酵母完全水解乳糖和發(fā)酵單糖后，通過LNF 膜過濾分離初乳中的發(fā)酵乳清，使95%的高純度低聚糖得以回收。在制糖工藝中，利用LNF 膜去除和回收蔗糖中的天然色素也是非常重要的實踐方向之一。Jianquan LUO 等〔73〕采用管狀松散超濾（UF）、螺旋纏繞LNF 和螺旋纏繞納濾（NF）組成的一體化膜工藝對甘蔗原汁進行中試提純，在高通量運行情況下，脫色率保持在95%以上，并且蔗糖回收率高達98%。

在廢水處理領(lǐng)域，LNF 膜也具有優(yōu)異的表現(xiàn)。紡織廢水中除了含有大量染料分子，通常還伴有高濃度的鹽（如NaCl 或Na2SO4）〔7，47-49，51〕。然而，商業(yè)納濾膜的高鹽截留率導(dǎo)致大量的水和能量消耗，且無法對有價資源進行有效回收〔74〕。相比之下，LNF 膜以高鹽透過率，充分保留了染料分子，并高效分離了鹽，也因此降低了濃差極化和操作壓力，有利于減少膜污染，提高通量。除此之外，F(xiàn). OULAD 等〔75〕通過測試LNF 膜對于藻類染料的高去除率，試驗了LNF膜對于處理真正的藻類廢水的效果也很好，在保證了膜對藻類高效截留的同時，通量也比較穩(wěn)定。LNF 膜還可以用來去除農(nóng)業(yè)用水中的農(nóng)藥殘留〔21〕，回收垃圾滲濾液中的腐殖質(zhì)用于植物生長的有效肥料〔15〕以及去除天然水中的天然有機物（NOM）〔40〕等。例如M. PEYDAYESH 等〔76〕開發(fā)了一種頂層自組裝乙二胺接枝的多壁碳納米管（ED-g-mwcnt）的不對稱聚醚砜LNF 膜，膜表面帶正電荷，可用于凈化重金屬廢水。與純聚醚砜膜相比，其對Zn（96.7%）、Cd（92.4%）、Cu（91.9%）、Ni（90.7%）、Pb（90.5%）等的重金屬截留率較好。

4 總結(jié)和展望

與納濾膜相比，LNF 膜擁有更高的滲透性，對鹽更低的截留率和更高的分離選擇性，在從廢水中回收資源方面顯示出了巨大的優(yōu)勢。其中，高分離選擇性是LNF 膜應(yīng)用的關(guān)鍵特性，尤其是從復(fù)雜的工業(yè)廢水中回收有價資源〔65，77-78〕。目前可以采用多種不同的方法如相轉(zhuǎn)化，界面聚合，貽貝啟發(fā)沉積，有機無機雜化等多種方法來制備及增強LNF 膜的選擇性。未來，隨著資源的缺乏以及可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的推進，LNF 膜以其優(yōu)越的分離性質(zhì)和低能耗，勢必會在更多的領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。然而，在不同嚴(yán)苛環(huán)境條件（如強酸、強堿、細(xì)菌污染等）下存在的膜污染和膜清潔方面的問題還有待解決。未來，研究并開發(fā)化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、耐酸堿且有一定抗菌效果的LNF 膜是非常必要的。此外，LNF 膜的應(yīng)用還在實驗室試驗階段，大規(guī)模的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用也有待實踐。