以色列理工学院与德克萨斯大学奥斯汀分校的联合研究团队在海水淡化膜结构研究方面取得新进展，相关成果发表于《ACS Nano》期刊并被选为封面文章。该项研究首次系统分析了湿润状态下膜的结构特征，发现其与干燥状态存在显著差异，这一发现对提升海水淡化和水净化技术效率具有参考意义。

研究由以色列理工学院化学工程学院的塔玛·西格尔-佩雷茨博士、土木与环境工程学院的盖伊·拉蒙博士，以及德克萨斯大学奥斯汀分校马尼什·库马尔教授共同领导。参与工作的还包括博士生姚晨浩(德克萨斯大学)和阿迪·本-兹维博士，后者在以色列理工学院攻读纳米科学与纳米技术博士学位期间完成了该研究，现为莱斯大学博士后研究员。

联合国可持续发展目标中将清洁水列为重要议题，海水淡化与水回用技术因此受到广泛关注，尤其在干旱地区意义更为突出。以以色列为例，该国目前约70%的家庭用水来自五座海水淡化厂，约85%的废水经处理后用于农业灌溉。

反渗透作为主流海水淡化技术，依赖特殊薄膜实现盐分与杂质的分离，其性能直接影响淡水的产出效率与成本。然而该类膜结构极为薄且复杂，传统表征手段难以准确捕捉其在实际工作状态——即水合状态下的真实结构。

本研究采用低温透射电子显微镜断层扫描技术，首次对完全水合状态下的反渗透膜进行了高分辨率三维成像。结果显示，膜在水合状态下体积膨胀可达30%以上，结构变化显著，这一现象在以往干燥状态表征中未被发现。该差异对理解膜的实际工作机理和优化其性能提出了新方向。

研究人员指出，这一发现有望推动下一代高效反渗透膜的设计与开发，进一步提升海水淡化及水回用技术的实用性与可持续性。

更多信息： 姚晨浩等，《低温透射电子显微镜断层扫描技术揭示水合聚酰胺脱盐膜的三维纳米级结构》，ACS Nano (2025)。期刊信息： ACS Nano