前沿

膜科学技术

电催化氢化为污染物增值提供了环境友好型方法，但存在传质与电子转移迟缓的问题。电驱动膜（EMs）是解决这些挑战的有效策略，但其结构-性能关系仍未被充分理解。本文构建了具有原子分散钌位点的电驱动膜，实现了硝酸盐、三氯乙酸及苯酚的高效氢化。研究发现电催化活性与孔径呈火山型关系：孔径为7μm的电驱动膜（EM7）在55秒内硝酸盐去除率达94%，对铵根的选择性超97%，动力学常数（2.7min⁻¹）是80μm孔径电驱动膜（EM80）的2.5倍；而孔径进一步减小至4μm时，性能反而下降。多物理场模拟表明，小孔径可强化传质但会破坏电流分布均匀性。阐明这一空间限域效应，为设计经济高效的可持续废水处理电极提供了指导性原则。

https://www.nature.com/articles/s41467-025-64482-z

原标题：《Nature顶刊：空间限域膜用于水污染物处理》