Advanced hybrid nanofiltration membranes enabled by dual-zwitterionic locking for salt and heavy metal removal

2026

Полный текст Открытый доступ: Hybrid Метаданные (CSL-JSON)
DOI 10.1007/s42114-026-01989-z
Достоверность данных 70 средняя
Как считается эта оценка

Складывается из проверяемых признаков самой записи: есть ли у статьи DOI, сколько независимых источников подтвердили её данные, заполнены ли обязательные поля и насколько свежо последнее подтверждение. Снижают оценку расхождения между источниками и отсутствие идентификатора. Значение от 80 означает, что запись опубликована без дополнительной проверки; от 60 до 79 — что она опубликована с пониженной достоверностью и ручная проверка желательна. Запись, выверенную редактором вручную, пересчёт не опускает ниже 90. Это оценка наших данных о статье, а не оценка самой статьи.

Аннотация

The development of nanofiltration (NF) membranes is critical for achieving sustainable water purification and resource recovery. However, conventional polyamide NF membranes often encounter trade-offs between ion selectivity and water permeability. Herein, we introduce a dual-zwitterionic strategy by assembling zwitterionized polyethyleneimine (Z-PEI) and polyanionic phytic acid (PA) onto a polyamide substrate. This architecture enhances surface hydration and charge density, enabling synergistic ion exclusion through Donnan repulsion, steric hindrance, and metal-chelation mechanisms. The resulting M1-ZPEI-PA membrane achieved high removal efficiencies of more than 98% for heavy metal ions, including Zn 2+ , Cu 2+ , Pb 2+ , Cd 2+ , and Fe 2+ , as well as 58.93% removal of NaCl, while maintaining high water permeability. Classical all-atom Molecular Dynamics simulations performed to study the molecular structural properties and intermolecular interactions of M1-ZPEI-PA membrane with contaminants. This study offers a promising pathway toward high-performance NF membranes for sustainable water treatment and environmental remediation.