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全家鑫博士团队获国家发明专利授权一项
时间:2025-11-26     来源:化学与环境工程学院       作者:全家鑫

11月25日,化学与环境工程学院全家鑫博士领衔的湖北省优秀中青年科技创新团队成果获国家发明专利授权。该成果名为“一种聚甲基丙烯酸甲酯和聚乙二醇共混不对称纳滤膜及应用”,其核心创新在于通过简单易行的共混方法,实现了对膜孔不对称结构的精准调控,为解决水环境中高毒性中性有机小分子污染物的高效去除提供了新材料、新思路,对保障饮用水安全具有重要应用价值。

饮用水消毒虽能有效控制病原体传播,却伴随产生具有高毒性的消毒副产物(DBPs)。其中,氯代苯酚类DBPs分子量小、在水中呈中性,虽然含量较低,但其毒性可达脂肪族DBPs的千倍以上,对神经、生殖及消化系统构成严重威胁,并与结肠癌、膀胱癌等疾病密切相关。现有膜分离技术虽能去除多数有机污染物,但依赖孔径筛分和电荷作用的纳滤膜对中性小分子截留能力有限;反渗透膜虽然能够有效截留,却存在能耗高、通量低的问题,不适用于饮用水净化领域。

针对上述问题,全家鑫团队提出了一种创新性的简易有机聚合物共混膜制备策略。以聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)为支撑骨架,聚乙二醇(PEG)为致孔剂,通过调控两者比例及成膜工艺,成功构建出具有亚纳米级不对称孔径的共混纳滤膜。该共混膜材料在保持低能耗、高稳定性、无化学消耗等优点的同时,对中性有机小分子污染物“氯代苯酚类DBPs”的截留率高达90%,远优于现有商业化纳滤膜体系对中性有机小分子40%的截留率,该专利能够有效填补纳滤膜在中性有机小分子污染物分离去除效率不高的短板,在高端水质净化领域具有广阔应用前景。

学院本科生刘宸炫、江俊杰、李雅睿、黄健、周诗琪同为该专利的发明人。在学院的鼓励与支持下,学院22级本科生刘宸炫、江俊杰、李雅睿、23级本科生黄健都是从大二开始加入科研团队,充分利用课余时间开展科研实验,该发明专利的授权,正是“科教融合”理念的生动体现。

据悉,全家鑫博士为湖北省优秀中青年科技创新团队(丹江口水源地微量污染物的检测识别与分离去除)的负责人,该团队长期致力于水中微量污染物的检测识别与分离去除研究,获批包含省部级在内各级项目6项,发表高水平论文8篇,获发明专利授权1项。

【初审:成传明  二审:石琰鑫  三审:梁仕新】