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  當規(guī)則重復的圖案形態(tài)邂逅水處理納濾膜，將擦出怎樣的火花？近日，浙江大學實驗室誕生的一張新型凈水膜，它不同尋常的表面形貌正符合圖靈當年提出的圖靈結(jié)構(gòu)理論。利用“圖靈結(jié)構(gòu)”開發(fā)出一款新型納濾膜，這既是首次在薄膜上制造出了納米尺度的“圖靈結(jié)構(gòu)”，也是“圖靈結(jié)構(gòu)”實現(xiàn)于應用領(lǐng)域，用來指導凈水膜的制備的先例。

 納濾膜，即允許溶劑分子或某些低分子量溶質(zhì)或低價離子透過的一種功能性的半透膜。通過“界面聚合反應”來制備的納濾膜，憑借能去除水中特定的有機物、色素和鹽的性能，現(xiàn)已成為用于深度水處理、硬水軟化、苦咸水處理等領(lǐng)域的重要材料。而在此基礎上形成的納濾技術(shù)，作為當前*********的水處理技術(shù)之一，可降低處理成本，將在工業(yè)水回用、飲用水安全保障、雨水資源化利用以及西部苦咸水處理等領(lǐng)域發(fā)揮積極作用。 
　　英國科學家阿蘭·圖靈認為，任何重復的自然圖案都是通過兩種具有特定特征的事物相互反應產(chǎn)生的，最終形成斑紋、條紋、斑點等“圖靈結(jié)構(gòu)”?；诖?，原本平整光滑的膜，“長”出了致密、具有周期性的形貌——那就是“圖靈結(jié)構(gòu)”。通過調(diào)節(jié)聚乙烯醇的濃度，還可得到泡狀、管狀等不同的“圖靈結(jié)構(gòu)”。而根據(jù)反應物的配比不同，能形成表面形貌完全不同的兩種凈水膜。
 　  公開資料顯示，界面聚合制備超薄分離膜技術(shù)從上個世紀80年代問世沿用至今，已經(jīng)相當成熟。但判斷是否屬于圖靈反應—擴散方程的關(guān)鍵之處在于，反應中的活化劑和抑制劑各自的擴散速率必須有數(shù)量級的差異。在長時間的不斷試驗后，哌嗪與均苯三甲酰氯“舞”出了不一樣的路線，最終形成了一張具有納米級“圖靈結(jié)構(gòu)”的納濾膜。電子顯微鏡下，這些結(jié)構(gòu)如同一個個半圓形的“帳篷”密密麻麻地覆在膜的表面。
 　  與傳統(tǒng)制造工藝相比，其中有很多空隙，減少了水透過的阻力，使得膜的分離性能比傳統(tǒng)制備方法制備的膜要優(yōu)良的多。這項膜制備技術(shù)不必對現(xiàn)有生產(chǎn)線做任何改造，就能生產(chǎn)出性能更優(yōu)的凈水膜，有良好的應用前景。經(jīng)過測試，這些通道使得膜的透水性能，能將海水中的鹽分和水快速地分離開來，速度將是傳統(tǒng)凈水膜的 3 倍，大大降低了膜的濾水成本。同時可提供更大的有效水傳遞面積，因此材料擁有更高的水通量和鹽截留性能。
 　   正如浙江大學化學工程與生物工程學院張林教授指出，“本技術(shù)僅在傳統(tǒng)制備納濾膜的過程中增加了添加親水大分子的工序，這種方法未對傳統(tǒng)工藝進行調(diào)整，因此容易實現(xiàn)工業(yè)化?！睆埩诌M而指出，可先將圖靈凈水膜用于海水凈化的預處理階段，去除鹽分還是可以采用傳統(tǒng)的反滲透膜。但可以預見的是，“圖靈結(jié)構(gòu)”的納濾膜無疑將在工業(yè)水回用、飲用水安全保障、雨水資源化利用、飲用水深度處理及工業(yè)水回收等領(lǐng)域發(fā)揮出積極作用。

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