2026年2月5日，牛青山教授课题组在自然指数期刊《Water Research》上发表题为“Synthesis of Thin Film Composite Membranes via Acid-Assisted Interfacial Polymerization for Water Desalination”的研究论文，开发了一种通过酸辅助界面聚合（AAIP）制备高性能薄层复合（TFC）膜的新策略，成功实现了高透水率与高盐截留率的协同提升。牛青山教授为通讯作者，彭剑权为第一作者，深圳大学为唯一完成单位。

淡水短缺是全球面临的重大挑战，反渗透膜技术作为海水淡化的主流方法，占全球淡化产能的69%。然而，传统基于平面单体间苯二胺（MPD）和均苯三甲酰氯（TMC）制备的TFC膜，其致密的聚合物链堆积结构限制了膜的微孔性，难以同时实现高透水率。研究团队提出了一种创新策略，通过酸辅助界面聚合（AAIP）技术，将刚性扭曲的胺单体成功引入聚酰胺膜中，以增强膜的微孔性并窄化孔径分布。

研究结果表明，刚性扭曲单体的本征刚性有助于聚酰胺膜获得更窄的孔径分布，而其扭曲几何结构则破坏了致密的链堆积，从而促进微孔的形成。此外，通过精细调节酸添加剂的疏水性，研究发现具有较大疏水尾部的酸能够降低界面张力并促进胺单体在水和正己烷界面的富集，进而增加界面处胺单体的供应量，最终实现微孔性的显著提升和水通量的大幅增加。制备的TFC膜实现了5.4 L m^-2 h^-1 bar^-1的高水通量（是平面单体基膜的270%），同时保持98.5%的优异NaCl截留率，性能优于大多数先前报道和商业可用的TFC膜。

该研究深入探讨了酸添加剂在AAIP过程中的关键作用，揭示了疏水性酸通过降低界面张力和促进胺单体界面富集的分子机制。通过分子动力学模拟和密度泛函理论计算，研究团队系统阐明了不同磺酸对界面行为的影响，为高性能TFC膜的设计提供了理论基础。这项工作突显了AAIP在制备高性能TFC膜方面的巨大潜力，为基于IP的膜在分子筛分应用中的未来发展铺平了道路。

该研究得到了国家自然科学基金（U2006230）、深圳市科技计划项目（JCYJ20210324095202008）等项目支持。

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.watres.2026.125517

图1. 酸辅助界面聚合制备高性能薄层复合膜示意图