全康環(huán)保:反滲透（RO）膜作為污染物截留效率最高的過(guò)濾膜，其微觀(guān)結構及過(guò)濾機理一直是研究的熱點(diǎn)。那么，RO膜究竟是有孔膜還是無(wú)孔膜？對于這一問(wèn)題的認知和回答將直接影響對RO膜過(guò)濾機理的認識。隨著(zhù)技術(shù)手段的進(jìn)步以及對RO膜微觀(guān)結構的深入解析，上述問(wèn)題的答案也在不斷發(fā)生改變。

對RO膜過(guò)濾機理及其微觀(guān)結構的研究，最早起步于上世紀50年代。早在1958年，Kedem等研究者就提出了用于描述RO過(guò)濾過(guò)程的表觀(guān)現象模型。該模型只從表觀(guān)現象層面進(jìn)行分析，將膜表面分為清潔與污堵兩部分，模型假設過(guò)于理想，也并未涉及RO膜的結構，與實(shí)際的復雜情況相去甚遠。

隨著(zhù)研究的深入，RO膜孔的問(wèn)題在1965年首次被關(guān)注。Lonsdale等人認為RO膜的功能層是致密無(wú)孔的結構，并基于此提出首個(gè)RO膜過(guò)濾的機理模型：溶解-擴散模型（Solution-diffusion model，SDM），溶質(zhì)和溶劑在化學(xué)位差的推動(dòng)下以擴散的形式穿過(guò)RO膜。隨后，Sherwood修正了該模型，他認為RO膜表面并非絕對的致密無(wú)孔，而是存在一些“孔”結構。但此次修正僅僅將這些“孔”視為膜表面的缺陷，仍然忽略了膜的精細結構對膜性能的影響，也并不認為理想的RO膜是有孔結構。

1970年，RO膜首次被認定為有孔膜。Sourirajan基于有孔膜假設提出優(yōu)先吸附-毛細孔流模型（Preferention sorption-capillary flow model，PSCFM）。該模型認為RO膜面的孔徑是在時(shí)刻變化的，膜孔可以對進(jìn)水中的不同組分選擇透過(guò)，從而達到分離作用。這為RO膜的研究提供了一種新思路，即可結合有孔膜的過(guò)濾定律――達西定律（Darcy’s Law）描述RO膜過(guò)濾過(guò)程。

雖然后續關(guān)于RO膜過(guò)濾機理的研究大多是基于PSCFM的假設（即RO膜有孔），但RO膜的有孔結構一直未被直接證實(shí)。直到2011年，Chen等人利用新型陽(yáng)電子湮滅技術(shù)（Positron Annihilation Techniques）首次證實(shí)了RO膜為有孔膜。緊接著(zhù)，Jonathan等人在2014年利用新型儀器納米高滲儀，通過(guò)納米滲透法（nanopermporometry，NPP）對RO膜的孔徑進(jìn)行了測定，并將測定結果與根據歸一化Knudsen滲透率（Normalized Knudsen-based permeance，NKP）和陽(yáng)電子衰減譜圖（positron annihilation lifetime spectroscopy，PALS）估算得出的孔徑進(jìn)行定量比較。該研究測算出RO膜的孔徑大多在0.2-0.6 nm左右，且證實(shí)了不同的RO膜合成方法將影響膜孔徑大小。Hideaki等人也利用陽(yáng)電子湮滅技術(shù)測得的陽(yáng)電子衰減譜圖（positron annihilation lifetime spectroscopy），計算出RO膜孔徑在0.6-0.7 nm左右并在不斷變化，且發(fā)現操作壓力對膜孔徑有一定影響。

由于新儀器的開(kāi)發(fā)與新技術(shù)的應用，RO膜的有孔結構也逐漸成為新的共識。這也意味著(zhù)，對于RO膜過(guò)濾過(guò)程的研究，進(jìn)入了一個(gè)嶄新的階段?；谏鲜鲅芯砍晒?，清華大學(xué)環(huán)境學(xué)院胡洪營(yíng)教授團隊研究證明了原本被認為僅適用于微濾、超濾等有孔膜過(guò)濾過(guò)程的中間堵塞模型（intermediate blocking model），同樣能夠準確描述不同有機物在各種操作條件下的RO膜污堵行為，且可量化有機物的污堵潛勢。在此基礎上，提出了RO膜通量預測模型，從而實(shí)現了利用污染物濃度準確預測其RO膜污堵行為的目標，解決了膜通量預測難題。