摘要
在过去的十年中，二维MXenes因其卓越的亲水性、可调的表面化学性质和抗污染性能而在膜应用领域受到了极大的关注。然而，将基于MXenes的膜从实验室研究转化为实际可行的制造过程仍然具有挑战性，因为可扩展的制造方法仍然有限。在这里，我们展示了一种卷对卷非溶剂诱导相分离（R2R-NIPS）工艺，用于制备Ti3C2Tx/聚砜（PSF）混合基质超滤膜，其尺寸为196 × 84厘米（几何面积约为1.65平方米）。添加1 wt%的MXenes后，膜结构变得更加开放且相互连接，表观润湿性得到改善（接触角从PSF的90°降低到62°），表面电荷变得更负，并且通过表征确认了MXenes片层在膜内部的嵌入。这些特性使得水通量达到了206 LMH（比原始PSF高出31%），同时 humic acid 的截留率达到了97.6%（n = 3批实验，通量的p值<0.01，截留率的p值<0.05），批与批之间的变异性保持在5%以内。我们没有直接提供热力学相图的数据，而是将观察到的形态解释为R2R-NIPS过程中混合速度加快的结果。这种加工方法——记录了诸如浇铸速度、湿润层厚度和浴液循环等实际参数的选择——为大规模生产MXenes膜以用于水净化提供了一条可行的途径。
利益冲突
作者声明没有利益冲突。
数据可用性声明
支持本研究结果的数据可在合理请求下从通讯作者处获得。
