化工学院万弘毅博士在国际权威期刊发表最新科研成果
校园网讯近日,我校化工学院学者万弘毅在国际权威期刊《Separation and Purification Technology》(中科院一区top期刊,影响因子8.2)上发表题为“Adsorptive Nanofibrous Membranes for Bidirectional Removal of Cationic and Anionic Dyes”的学术论文。我校为该论文第一完成单位,该论文也是万弘毅博士自2024年来以第一作者/通讯作者发表的第5篇中科院一区论文。本研究针对染料废水处理中组分复杂、酸碱波动大等治理难题,通过联合湖南石化、湖南大学等合作伙伴,成功设计出一种新型含两性离子的纳米纤维膜。该膜通过重力驱动即可实现阴/阳离子染料的双向选择性吸附,为难治理染料废水的高效处理提供了创新解决方案。
阴/阳离子染料双向选择性吸附机理示意图
团队采用“一锅共聚”法结合静电纺丝技术,制备了PVDF-g-QA/SO吸附纳米纤维膜。这种膜在六个循环使用中,阳离子和阴离子染料的去除效率均超过90%,同时在重力作用下的水通量可达76 L m⁻²h⁻¹。该纳米纤维膜在宽广的pH范围(4.1至10.2)内表现出卓越的吸附性能,并在多价离子、表面活性剂等竞争性无机与有机物共存的条件下,仍能保持出色的染料去除效果。其高效的双向染料去除性能主要得益于疏水骨架与接枝官能团的协同作用,包括静电引力、疏水相互作用、π-π堆叠及氢键等多种机制。本研究进一步阐明了靶向双向染料去除的新型膜设计原理,并通过与商用压力驱动膜、传统吸附剂及新型替代材料的对比,突出其在阳/阴离子染料废水处理中的实际应用潜力。
纤维膜用于阴/阳离子染料双向吸附
校聘教授万弘毅为该论文的第一作者和共同通讯作者,唐课文教授为共同通讯作者。2024级研究生朱迅与2023级本科生张雨莼等同学亦在研究中做出了重要贡献。本研究得到了国家自然科学基金、湖南省自然科学基金及湖南省小荷人才激励项目等的资助。
论文链接:https://doi.org/10.1016/j.seppur.2025.131515