TFC和TFC-0★◇•■.2膜的XPS光谱（图 2e）显示膜在685□▼•◇▲★.7 eV处有明显区别-◁，在此观察到F1s峰▲◁。表明了AMIT IL成功嫁接到PA层◇□■△★▷。分析N1s曲线s曲线 eV处的N+峰-◇●，进一步证实了AMIT IL成功嫁接到膜上▲■◁•。

　　无机污垢是一种常见且棘手的膜污垢=▽，会严重限制膜的使用时间和效率▲○•▼。在水处理过程中★○，随着水分子不断渗透●•，进料溶液中的离子浓度逐渐升高★▷=。进料溶液中存在的结垢离子（SO42-△□□◆、Ca2+）会积聚在膜表面•▲◇★△。当这些结垢离子的浓度超过其溶解度极限时☆◁■，它们会沉淀并形成污垢◁■，导致膜孔堵塞和膜渗透性降低-□◁△▲。

　　图4=-.不同NF膜对盐的排斥率（a）▪☆==、对新兴污染物的排斥率（b）◆◆；TFC-0◇■◆.2膜分离的压力稳定性（c）○■△、长期稳定性性能（d）

　　纳滤膜的操作稳定性是其实际应用的关键要求◆△。本研究评估了TFC-0••…◁.2膜的稳定性▲…★•。如图4c所示□•，TFC-0▷…□.2膜的渗透性随压力的增加而呈线psi的压力范围内■★•，Na2SO4的截留率始终保持在较高水平◆□△，表明膜的压力稳定性优异●★。图4d表明IL NF膜的渗透性在长时间过滤实验中保持稳定▲▼□□。Na2SO4的截留率始终保持在97%以上★…☆，表明截留性能高度稳定△■◁-□…。通过促进氨基和TMC的酰氯基团之间的化学反应▼▽■•▲，将AMIT IL掺入PA层•◇-▽•。PA层主要由PIP-TMC交联框架组成★…■☆☆◁，由于AMIT IL在PA层中的浓度较低★=■☆，仅占据有限数量的位点▪▲▪▷◁。尽管如此▲★，该膜仍表现出卓越的排斥性能和稳定性…▷。这些结果共同表明•▪▪▷△□，在整个接枝过程中▽▲☆=，PA层的整体结构完整性保持不变•=。TFC-0◇•◇.2膜在渗透性和排斥性能方面的显着稳定性凸显了其实际应用的潜力▲▷▼▽●◁。

　　与TFC PA层（图 2a）相比▪△▪▲◁，AMIT IL可以接枝到PA层中◆△-▼，通过氨基与酰氯基团的反应▲◆-◇，而TFC-0▷□◇■■.2膜的表面呈现出明显的皱纹结构◇▲▷▼◆。导致PA层的形态和结构发生变化▲▷▽。原始TFC NF膜的表面看起来是平的•◇◇•▷☆，以上内容发表在Desalination◆•★■◁，如图2a和c所示△▲=，TFC-0=….2膜表面的粗糙度明显高于TFC膜…■。

　　本文通过加入抗菌1-氨基乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐离子液体(AMIT IL)来制造NF膜▽▪●。将IL直接接枝到PA层中▷•□。在这个独特的过程中☆○•，在与TMC进行IP期间凯发天生赢家-■△▪☆○，IL与PIP互相争夺氯基团▼■◁▪▲，调节膜孔结构•◆，形成多孔松散的PA层□△•■。

　　解决结垢的方法是选择性地增强致垢阳离子的渗透性凯发天生赢家□■□☆•□。TFC-0■▽▷•◇•.2膜的对Na2SO4和CaCl2的优异选择性可以缓解石膏结垢（图4a）-◁。为了比较TFC膜和TFC-0◆▽•◆□=.2膜的防垢性能■=，进行了连续40小时的结垢实验（图 6）○●▼★。鉴于两种膜表现出的不同初始通量△…，将通量标准化并以百分比形式表示■▽•。结果表明◁■▲▪◁，经过40小时的结垢实验后☆○，TFC膜的通量降低了79▲▷▽●☆….6%▪☆•◆，而TFC-0…•▼◇■.2膜的通量仅降低了31■▼▷◁.2%■▽。防垢性能的大幅提升凸显了TFC-0•-●△-▪.2膜与TFC膜相比的卓越效果▷-▼。

　　纳滤膜的渗透性是评价其性能的重要参数▲▪▽■▪□。如图3a所示-□■▽●◇，随着水相中AMIT掺杂的增加◇…□•，NF膜的纯水渗透性大幅增加▪-•▪▪◆，但其盐截留率相应降低■•▼。TFC-0△◁.2膜的纯水渗透率是TFC膜的两倍•○。图3a还表明膜表面亲水性的变化并不显着○△▽•◇，这表明亲水性对膜渗透性的影响有限△▷▼○●。渗透性的显着增加归因于TFC-0□•□▲.2膜的结构更松散◁☆△、孔隙更大◇◆-=。此外■☆□••-，PA层的皱纹结构(图 2b)也有助于提高渗透性◆◇□。

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　　图 1是NF膜制备的流程◆▪△▷•。首先○-▽★•，将PIP水溶液倒入PES支撑膜上并静置▽☆○◇•=。随后○◆□，将PIP溶液排干▪▷•=，膜在室温下静置后浸入TMC有机相中◇○◇●。在IL-NF膜的合成过程中○◇…★△☆，将不同比例的AMIT IL掺杂到PIP水溶液中控制IP过程△=▷。水相单体浓度恒定为1wt％■•●，随着AMIT浓度的增加○○，PIP浓度降低▷■▲◁★。根据制备膜时使用的AMIT浓度◆◇，将所得膜命名为TFC或TFC-n▷▷◁。

　　图 5△☆.（a）TFC和TFC-0▲○▽●★◇.2膜的抗菌性能▲□◆▪。大肠杆菌（b-c）和粪肠球菌（d-e）与TFC-0●■▽□□.2膜接触6小时的SEM图像

　　本文通过在静态抗菌实验△◆▽，评估了TFC-0◇◁●▷.2膜对革兰氏阴性菌(E■□★○. coli)和革兰氏阳性菌(E……☆□. faecalis)的抑菌效果▼•▲◇•。图5a展示了TFC-0▲○◆.2膜和TFC膜的抗菌性能比较□▽◁■=◁。与原始TFC膜相比◇★，TFC-0○☆•■▽◁.2膜的抗菌效果为50%至60%▼•★…。抑制效率差异相对较小▪☆◁◆★，可能是由于两种细菌的细胞壁结构不同●◇。使用SEM观察细菌粘附在膜表面的状态▽●△•▲，进一步了解TFC-0□▼.2膜的抗菌性能▲■-◇。如图5所示★=，粘附在TFC-0○▽▽■•.2膜表面的大肠杆菌显示出明显的细胞膜破裂◇★●-、细菌收缩和死亡迹象（图5b-c）◆◇●。表明TFC-0◇□■.2膜可有效消灭细菌•◆○▼▼▲，减少膜污染•●=●◇。同样•…★，粪肠球菌在膜表面发生收缩（图 5d-e）▼▼○=★。静态抗菌实验结果和SEM图像共同表明◁▷，AMIT IL的加入显着增强了NF膜的抗菌性能设=○◇。综上所述▪==☆◆，将AMIT IL接枝到PA层上△△●◇，可以在膜表面粘附的初始阶段有效地杀菌▪▽△…□■，从而阻止生物膜的形成•▲■▷，有效减轻膜表面生物污染●★▲-。

　　这种独特的表面形态是AMIT IL与PIP和TMC之间的反应相互作用的结果-…，将AMIT IL与含有PIP的水溶液混合▪-。膜表面存在皱纹结构▼▽▽◆◆△，AMIT IL的存在会影响PIP和TMC之间的反应◆○▷●？

　　图4a显示了TFC膜和IL NF膜的脱盐性能▲•。TFC-0▲▲=.2膜表现出与TFC膜相当的脱盐性能●•○•▼◁。与TFC膜相比○□•，TFC-0▪▼■▲.2膜的MWCO增加对脱盐性能的影响较小●☆▲▽▲。脱盐性能的降低导致膜渗透性显着增加□▪…•，这主要是由于两种膜的zeta电位相似（图3b）●△▷▼■。TFC-0▪-.2膜表面的zeta电位比TFC膜略正（图 3b）☆☆-▪■，但两种膜的zeta电位保持相似••△△=。因此▷◆•，TFC-0▪▽-.2膜对Na2SO4和MgSO4保持较高的脱盐率○◆•=。然而…◇，由于膜的孔结构较松散◁•○□，CaCl2和NaCl的脱盐率降低□■=▲◁▼。

　　随着社会的进步□▪◇☆□●，水资源短缺问题已成为最紧迫的挑战◇◇□▽。人们开发用于废水净化和海水淡化的先进材料◆▪▪○-□，以缓解水资源短缺问题-▲▲。膜的水处理技术有着过滤和吸附过程的双重功能▲•▪●-，并且安全低能耗=▽▲□◆，得到了人们的广泛认可▪◁☆。虽然吸附会导致膜污染▼◇△，但材料和表面改性技术可以减轻吸附的不利影响●◇○……=。通过界面聚合(IP)制备的薄膜复合纳滤(NF)膜…●…★•，在超滤膜基材上形成选择性聚酰胺层●☆○-▲，已成为膜制作的广泛工艺▼▲▲-•。

　　本研究展示了具有抗生物污染和抗结垢性能的NF膜的制造-◆•★-。由于其松散的纳米多孔和褶皱结构•▪▷★，膜表现出优异的选择性和渗透性△▪◇☆-◇。含有0◆★●•.2 wt% AMIT IL的制造的NF膜的渗透性是TFC膜的两倍△◆…▼▼，同时保持了优异的排斥性能▼=▽，以及有效的抗生物污染和抗结垢性能○•-□=。

　　为了评估IL NF膜对新兴污染物的去除性能▽▼•，选择了三种不同分子量的污染物●-。如图4b所示○☆□◆，尽管TFC-0-□=.2膜的松散聚酰胺（PA）层具有相当大的截留分子量（MWCO）和平均孔径▽○=▼，但新兴污染物的尺寸明显超过这些尺寸◁•▷。TFC-0◁▽★◁.2膜对这些新兴污染物的截留率非常高▽▪▼○。说明尺寸排除是过滤这些新兴污染物的主要机制☆■◁△▪=。由于膜独特的电荷和物理化学性质-▪，其对全氟辛酸(PFOA)的截留率相对较低•▽★▽●■。比较污染物的分子半径时◇△…，可以明显看出PFOA具有最小的分子半径□■△▼。随着污染物分子半径的增加☆●-，截留率也相应上升=▪■，证明了尺寸排除是过滤新兴污染物的主要机制◇-□▪。

　　图3a是膜的水接触角▽▽，水接触角随AMIT IL掺杂率的提高而增大=▼◇。当含量达到0•★◆-△-.8 wt%时△•，膜表面的水接触角上升至49●○○.4°○=▷，表面亲水性降低◇=▪。TFC-0◁■▷△◇.2膜的水接触角保持在29◇★△-□.9°▷◇▼，与TFC膜相似○▽，表面亲水性变化很小△◇●☆▲▼。膜渗透量随AMIT IL含量的增加而增加•=△▷☆…，这是因为AMIT IL含量升高导致PA层结构稀疏●△，渗透性增加★☆▷=▼。膜的表面电位影响膜的截留率…▷•=。如图3b所示★◆，TFC和TFC-0■▲●…□.2膜在广泛pH值范围内均表现出负电位•☆•△=。这是因为IP过程结束时膜表面残留氯基团的水解…○○■★，导致羧基的形成■▲★，从而产生负的zeta电位★▪。AMIT IL中存在N+离子导致TFC-0◇△.2膜的zeta电位略高◇□△■□▲。

　　纳滤膜在水处理过程中容易结垢▽…=●◁，造成性能效率下降○■◇…、运营成本增加等问题••。生物污垢是最严重的污染■••▪▼，粘附在膜表面的生物污垢进行生长和繁殖--●，分泌细胞外聚合物=■▪…◁▼，形成保护性生物膜▽▷，造成纳滤膜的结垢■◁☆◁▲。

　　利用AFM评估了TFC和TFC-0●◆=●▼.2膜的表面粗糙度（图2c-d）▼▽○◆。提高了膜的渗透性◇▼☆▲=。形成稳定的共价键★○□--。为了制造具有防污性能的纳滤膜◆△□▪○☆，TFC-0▽▼•☆•.2膜具有更大的比表面积•▼▲▷，论文的第一作者是安徽建筑大学环境与能源工程学院☆▼▪•☆、安徽省环境污染控制与资源化重点实验室•●-□◆▼、中国科学技术大学环境科学与工程系◆▪▼▼、城市污染物转化重点实验室的Jingjun Wang通讯作者是Yunqian Wang★□、Wei-Hua Li◁=、Yunkun Wang•□。导致形成致密的PA选择性层•◆。

　　纳滤膜的MWCO曲线膜的MWCO和平均孔径大于TFC膜▽○，表明结构更开放▪◆■●▼。这是因为AMIT IL中的氨基与TMC的氯基团之间的反应=▷▷▷▲，影响PIP-TMC反应并形成疏松的PA层▲▪▷■。因此☆◇□，TFC-0☆◇▷▪=.2膜的截留性能降低◆▪▽-…。

　　近年来◁…=☆，提出了各种表面改性方法来减轻生物污染▽◆◁，其中将功能化杀菌材料嫁接到纳滤膜上△◁◇□■-，可以在细菌粘附到膜表面的初始阶段有效杀菌•…。离子液体（IL）由单一阳离子和阴离子组成◇=☆△▷★，是一类新型可定制离子化合物▽◁•◆○◁。它们独特的物理和化学性质◇▼△-△，高生物相容性◁☆◇、广抗菌特性▽◆▪、使它们在膜改性方面有很大的潜力○●☆●▪◆。