本网讯 近日，材化学院硕士研究生代帅与吴平平以共同一作在化学工程领域权威期刊《Journal of Membrane Science》(中科院一区TOP期刊，2024年影响因子：8.4)发表题为“Biofouling/acid resistant nanofiltration membranes interfacially polymerized with nickel-doped carbon dots for highly efficient removal and real-time monitoring of chromate in wastewater”的论文。邹文生教授、王亚琴教授为论文通讯作者。本工作得到安徽省自然科学研究项目和港澳宝奥苹果手机博士创业基金以及国家自然科学基金项目（52370021和52370001）的资助。港澳宝奥苹果手机为论文第一完成单位和通讯单位。
六价铬(VI)是一种吸入/摄入的有毒物质，容易通过消化系统、呼吸道、皮肤、粘膜侵入人体组织，暴露后会引起过敏，甚至会导致遗传缺陷。此外，Cr(VI)对环境具有持续性风险，对水生生物具有致命影响。Cr(VI)污染与人类生产生活密切相关。涉及铬的工业活动每年排放数百万吨含Cr(VI)的废水，废水中Cr(VI)含量可高达40 mg/L。如此大量的含Cr(VI)废水，如果不进行有效处理，随意排入自然水体，将极大地危害人类健康和环境安全。绝大多数铬矿物为无毒的Cr(III)资源，由于Cr(III)在富氧条件下自然氧化，最终演变为Cr(VI)污染,可以在含水层中检测到高水平的Cr(VI)。因此，实时检测和有效脱除含水层中Cr(VI)尤为重要。
本研究以Ni2+、PIP和Na2EDTA为前驱物，水热法制备了镍掺杂的碳点（Ni-CDs）。Ni-CDs具有较高的负电荷、光敏性和耐酸性。将Ni-CDs集成到PA层中，通过IP法制备了Ni-CDs掺杂的纳滤膜（Ni-CDs-Ms），实现了对纳滤膜微观结构与分离性能的调控，改善了纳滤膜的亲水性和膜表面粗糙度等理化性能，极大地提高膜对一、二价阴离子的分离性能。此外，该纳滤膜还继承了Ni-CDs的抗生物污染与耐酸性能，有助于降低运行成本，延长纳滤膜的使用寿命。值得注意的是，Ni-CDs和0.25-1.0%-Ni-CDs-Ms都能够对废水中的Cr(VI)具有选择性荧光响应。其中，0.75%-Ni-CDs-M应用于废水中Cr(VI)的超高灵敏度实时监测及高效脱除，在0.08-11.6 ppm线性范围内展示了低至0.072 ppm的检测极限。该方案有助于纳滤膜的可持续和经济运行以及为环境中突发性Cr(VI)事件的预防和处理提供技术支持。
（作者：代帅 邹文生；一审：李刚；二审：王爱国；三审：丁益）
