清华大学化工系王晓琳教授/余立新教授/林亚凯副研究员团队于Journal of Membrane Science期刊（2026, 738, 124862）发表题目为Narrow-pore-size-distribution PSf-g-DVB membrane towards purification of low-molecular-weight dextran的文章。该文章第一作者为研究生李雪婷，通讯作者为林亚凯副研究员和汪林助理研究员。
【研究亮点】
Ø通过紫外光引发表面接枝制备具有窄孔径分布的PSf-g-DVB膜。
Ø该膜在20/2 kDa右旋糖酐分离中表现出较高的分离系数（11.5）。
ØPSf-g-DVB膜在药用级右旋糖酐纯化中展现出良好的应用潜力。
【文章简介】
低分子量右旋糖酐在生物医药领域的安全性和有效性高度依赖其分子量分布的均一性，但传统纯化工艺分离选择性差、能耗高，难以实现药用级质量控制。
本文以二苯甲酮（BP）为光引发剂，采用紫外光引发的表面接枝聚合方法，在商用聚砜（PSf）膜上接枝二乙烯基苯（DVB），成功制备出具有窄孔径分布的PSf-g-DVB膜。该膜形成致密均匀的三维交联网络，显著提升分子筛分精度，在20/2 kDa右旋糖酐分离中分离系数达11.5，为药用级右旋糖酐的纯化提供了新的技术路径。
图1 PSf-g-DVB 膜的制备与应用示意图
研究发现，光引发剂与交联单体的浓度对膜表面聚合行为及孔结构调控起关键作用。在适宜的BP/DVB配比下（BP含量为1 wt%，DVB含量为2 wt%），紫外光照射诱导PSf基膜表面发生自由基反应，DVB在膜表面进行链增长与交联，形成致密均匀的三维网络结构。该结构显著缩小并均化了膜孔径分布，构筑出窄分布的选择层，从而实现对20/2 kDa右旋糖酐的高精度筛分（△R＞80%）。但过高的BP或DVB含量则导致内层接枝或链终止反应增强，使孔结构变粗、选择性下降。
图2 不同光引发剂浓度下PSf膜及PSf-g-DVB膜的性能与形貌表征：(a) 接枝率；(b) 纯水透过率；(c) 右旋糖酐的截留率及截留差；(d) PSf膜与PSf-g-DVB膜的表面及断面形貌
PSf-g-DVB膜的形成依赖于光引发的自由基反应与DVB交联聚合的协同作用。适量BP可在膜表面产生均匀活性位点，促进表层接枝；当BP浓度过高时，自由基在膜内部过度生成，导致内层接枝增强，表面有效接枝受限，致密层减薄，孔径增大。另一方面，DVB浓度过高时，体系中双烯基反应活性过强，易发生链间偶联与提前终止反应，形成不均匀的交联网络，降低膜层的结构完整性与孔径均一性。两种因素叠加使膜的选择层由致密均匀转为松散粗糙，导致筛分精度与分离选择性显著下降。
图3 PSf-g-DVB 膜接枝机理示意图
优化条件下所得PSf-g-DVB膜具有均匀且窄分布的孔径结构，在20/2 kDa右旋糖酐混合体系中的分离因子达到11.5，较商用超滤膜提升约9倍。同时，该膜在连续运行48 h的长期过滤实验中仍能保持稳定的截留差异，显示出优异的结构稳定性与抗污染性能。该研究突破了传统超滤膜在相近分子量右旋糖酐精细分离中的选择性瓶颈，为药用级右旋糖酐的高纯度分离与绿色纯化提供了一种高效、可持续的新技术路径。
图4. 优化后的PSf-g-DVB膜的结构与分离性能表征：(a)截留分子量（MWCO）；(b)孔径分布；(c)右旋糖酐混合溶液中的分离因子；(d)通量恢复率（FRR）；48h连续过滤：(e)20/2 kDa右旋糖酐的截留性能和(f)归一化通量(J/J₀)
原文信息：
原文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0376738825011755
第一作者：
李雪婷
工作单位：清华大学
E-mail：lixuetin23@mails.tsinghua.edu.cn
通讯作者：
林亚凯，清华大学副研究员，现任化工系膜技术与工程研究中心副主任，兼任北京膜学会秘书长、Results in engineering期刊编委、《膜科学与技术》期刊通讯编委、中国海洋学会海水淡化与水再利用分会青年委员会委员、中国膜工业协会医药生物膜技术专业委员会委员、中国膜工业协会工程与应用工程专业委员会委员、中国膜工业协会疏水膜技术与工程应用专业委员会委员等。主要研究方向为水处理及医用膜材料的研制与应用，特别是体外膜肺氧合（ECMO）用聚烯烃中空纤维膜、生物制品纯化用高分子微/超滤膜、水处理超滤膜和纳滤膜等。在Small Structures、J. Membr. Sci.、Desalination、Sep. Purifi. Technol.、Advanced Membranes等期刊共发表论文50余篇，并获授权专利60余项。
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