纳滤（NF）技术已成为多种工业应用中不可或缺的分离技术，能够有效区分单价离子和二价离子以及有机分子（分子量200-1000 Da），并且相比传统的热分离工艺更具能效优势[1],[2],[3]。薄膜复合（TFC）膜通过在多孔基底上界面聚合超薄聚酰胺层而形成，是高性能NF的主要结构类型[4],[5]。随着纺织制造（90-95°C）、食品生产（约80°C）以及纸浆和造纸加工（约70°C）等行业对分离性能的需求增加，对热稳定TFC NF膜的需求也越来越大[6],[7],[8]。然而，在如此高的温度下，传统TFC NF膜的性能会显著下降，这主要是由于聚酰胺选择性层和支撑基底的热不稳定性所致。选择性层会发生结构松弛、膨胀和链运动增强，导致孔隙扩大或出现缺陷，从而使溶质更容易渗透[8],[9],[10]。同时，支撑基底在高温下也会发生结构损坏和过度热变形，给聚酰胺层带来额外应力，进一步加剧性能下降[11]。因此，大多数市售NF膜的热稳定性有限，最佳操作温度通常低于45°C[6],[8]。
为克服这些限制，研究人员致力于提高NF膜的热稳定性，主要针对聚酰胺选择性层和支撑基底两方面进行改进。增强选择性层的策略包括添加耐热纳米填料以提高结构完整性[12],[13]、增加聚酰胺网络的交联程度[14],[15],[16]、利用共聚单体或刚性单体来抑制高温下的自由体积波动[17],[18],[19]，以及开发专为选择性层设计的新颖热稳定聚合物材料[21],[22],[23]。除了选择性层外，人们也越来越关注工程化热稳定基底，以确保TFC膜在高温下的机械完整性和界面稳定性。无机陶瓷和刚性聚合物基底（如聚（对苯二甲酸）间苯二酰胺）作为多孔基底表现出优异的热稳定性和机械强度，但其高成本和有限的可扩展性限制了其在工业中的广泛应用[24],[25],[26]。最近，通过基底亲水化和构建功能中间层来增强聚酰胺选择性层的交联程度并改善其与支撑基底的界面兼容性。例如，亲水化后的聚乙烯基底有助于形成致密且均匀的聚酰胺层，从而提高TFC NF膜的热稳定性[27]。Sutrisno等人使用多巴胺（PDA）中间层诱导形成均匀的聚酰胺层并增强与陶瓷基底的粘附性，实现了在80°C下的稳定纳滤性能[28]。Al-Nahari等人报道了一种PDA/三聚氰胺共沉积中间层，其卓越的高温分离性能归因于三聚氰胺本身的热稳定性[29]。这些研究强调了选择性层设计和基底工程在实现耐热NF膜方面的协同作用。
尽管取得了这些进展，目前的改性方法仍受到处理时间长、化学工艺复杂和可扩展性差的限制，阻碍了其大规模应用[30],[31]。虽然聚偏二氟乙烯（PVDF）等聚合物基底因其机械强度和高加工可行性而受到青睐，但它们与聚酰胺层的界面兼容性较差，在高温操作时容易发生热变形[11],[32]。因此，亟需快速、高效且可扩展的表面改性策略，以同时提高PVDF基底的热稳定性和界面稳定性。尽管表面改性方法已有大量研究[33],[34]，但其对基底机械性能和热稳定性的综合影响尚未完全明了，这需要进一步深入研究以充分发挥热稳定TFC NF膜的优势。
在这项工作中，我们提出了一种使用单宁酸（TA）和2-氨基丙基三乙氧基硅烷（APTES）快速改性的PVDF超滤膜的方法，随后将其作为构建热稳定TFC NF膜的基底。TA-APTES涂层显著增强了PVDF基膜的机械和尺寸稳定性，并加强了其与聚酰胺层的界面粘附性。改性后的PVDF基底表现出更高的拉伸强度、更低的热膨胀以及与聚酰胺层更好的兼容性，确保了在高温下的良好结构稳定性。TFC NF膜在70°C下长期运行时仍能保持超过97.5%的MgSO?截留率和高透水性能（42.1 LMH/bar）。这种简便且可扩展的改性方法为制备耐高温的高性能NF膜提供了有效途径。
