近日，首批教育部黄大年式教师团队天津工业大学“纤维新材料”骨干成员——赵健副教授报道了一种可以用于连续、快速处理污染物废水（包括印染废水以及“Emerging pollutants”废水）的新型光催化膜材料，以聚醚砜PES多孔膜为基膜材料，通过二步法组合涂覆功能层（连续离子层吸附反应SILAR法，原位化学氧化还原法）硫化镉/聚吡咯设计制备了Cds/PPy@PES光催化复合多孔膜，在模拟太阳光照射下，Cds/PPy@PES可完成持续、高效的污染物动态移除，在排除截留的情况下，控制处理流量为13~19 L·m2·h-1时，单次移除效率高达82%，且可稳定维持10h以上，通过简单地2~3个组件单元串联组合，可达到接近100%的移除效率，实现了污染废水“All effluent input—All clean outcome”类超滤模式的全洁净输出。该工作以“Ultra-highly photocatalytic removal of pollutants by polypyrrole/cadmium sulfide/polyether sulfone hybrid porous membrane in single-pass mode”为题发表于国际TOP期刊《Chemical Engineering Journal，2022， 432， 134300》上。文章第一和通讯作者为纺织科学与工程学院赵健副教授。

借助UV-vis-NIR、VB-XPS、瞬态荧光光谱、ICP-AES等测试分析手段，探讨了Cds/PPy@PES异质结的导带、禁带位置，禁带宽度、表观量子效率以及导电聚合物的保护与光热促进作用，分析了光催化过程中活性氧物种（ROS）的捕获与猝灭行为，阐明了单向死端过滤模式下的光催化机理；并通过TOC、GC/MS联用对污染物中间产物进行了分析，探明了污染物降解机制。在已有研究工作基础上（Zhao Jian*，et al. ，Journal of Colloid and Interface Science，2019，534，480-489；2019，557，94-102；IF：8.128），该方案将光催化-膜分离作用融为一体，为进一步解决当前纳米光催化粒子易流失、回用难以及污染物的快速移除与膜污染等问题，提供了新的途径。

在高效利用太阳能破解环境污染与淡水危机方面，团队（“纤维新材料”创新团队是肖长发教授创设的由天津工业大学纺织、材料学院教师组成的，2018年入选教育部首批黄大年式教师团队，当前负责人为黄庆林教授）两位骨干赵健&黄庆林通力合作，开展了一些卓有成效的工作，运用近场 3D 静电直写技术制备了具有规整孔结构的 PVDF 纳米纤维膜，其水通量可达 1020.7 L m?2 h?1以上，粒子截留率 超过96.7%，可用于精确的筛分及膜乳化过程；利用静电纺丝技术构筑“Janus”结构的疏水和吸水双层功能性的 PAN/PVDF-ATO 纳米纤维膜，使光热效应发生在界面局部，PAN/PVDF-ATO 纳米纤维膜的太阳能膜蒸馏效率达 0.93 kg m?2 h?1，有望用于高效的太阳能膜蒸馏领域。以上成果分别发表于膜领域一流期刊《Journal of Membrane Science》（2021，618，118709和2021，635，119500，IF:8.742）上。

  原文链接：

  Zhao Jian*，Tian Shengnan，Huang Qinglin *， Fan Linpeng， Xiao Changfa，Chemical Engineering Journal，2022， 432， 134300

  https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1385894721058721