随着全球工业化进程的持续推进，工业废水年产生量已达约3800亿立方米，其中含有大量成分复杂、腐蚀性强的高碱性废水（pH > 9），广泛来源于造纸、纺织、石化、光伏及电子等行业。

对于这些碱性废水的处理，目前普遍采用的酸碱中和、氧化沉淀等传统处理方法，不仅运行成本高、能耗大，还易导致二次污染与资源浪费，难以满足可持续发展的需求。膜分离技术，尤其是纳滤，因其高效、节能的特点被视为理想的替代方案；

然而，传统聚酰胺纳滤膜在强碱环境中易受氢氧根离子(OH)的亲核攻击而发生酰胺键水解，造成膜结构破坏与性能衰减，严重制约了其在极端碱性条件下的实际应用。尽管近年来耐碱纳滤膜的研究取得显著进展，部分产品已实现商业化，但在单体选择、结构设计、制备工艺、过程耦合、经济性评估以及行业应用等方面，仍缺乏系统性的理论指导与应用参考。

基于此南京工业大学孙世鹏教授团队在《Progress in Materials Science》上发表题为“Alkali-resistant nanofiltration membranes: materials, mechanisms, applications, and perspectives”的综述文章，系统梳理了耐碱纳滤膜的研究进展。

原文链接：https:///10.1016/i.2025.101589

文章首次从材料化学结构出发，将耐碱纳滤膜的选择层系统划分为三嗪环类、聚脲类、聚胺类、聚电解质类、改性聚酰胺类、共价有机框架类及其他类型，并深入阐述了各类膜的耐碱机制与结构-性能关系。同时，汇总了KOCH MPS-34、UNISOL AMS-B、VONTRON Alkalistab-NF、WEIHUA MNF-B等主流商业产品的关键性能参数与碱耐受极限 (表 1)。

除此之外，文章还全面分析了耐碱纳滤膜在造纸黑液处理、纺织丝光废水回收、电子化学品纯化等传统与新兴工业场景中的应用。基于对当前材料体系与制备工艺的评估，文章进一步指出了耐碱纳滤膜在协同提升渗透性、选择性与稳定性方面所面临的挑战，并提出了通过材料设计、工艺优化与动态评估体系构建来推动技术从实验室走向产业化的核心方向。

该综述不仅为研究人员提供了创新的理论指导与技术路径，也强调了耐碱纳滤技术在实现工业碱性废水高效净化与资源回用、推动绿色可持续发展中的关键作用。

该文章第一作者为南在旭博士研究生，通讯作者为曹雪丽副教授，孙世鹏教授。

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表1 商品耐碱纳滤膜汇总

图文解析

图1 (a) 聚酰胺膜在碱性体系下的结构失效；(b) 聚酰胺在碱亲核攻击下的水解机制

图2 耐碱纳滤膜的综述范围

图 3 不同选择层结构的耐碱纳滤膜

图4 (a) PEI/CC膜在0.4 wt% NaOH中浸泡不同时间后的NaCl截留率；(b) CC与不同类型的胺单体制备复合膜的NaCl截留率；(c) DETA/CC-PES膜在0.4 wt% NaOH中浸泡不同时间后的NaCl截留率；(d) DETA/CC-PVDF膜在16.7 wt% NaOH中浸泡不同时间后的性能变化

图5 (a) 用于制备聚脲膜的单体及多氢键的聚脲结构；(b) 无支撑界面聚合膜制备示意图；(c) TDI-PEI 膜与文献中报道膜的分离性能比较；(d) 通过 AFM 表征获得的 TDI-PEI 10000 膜的形貌及断面图像；(e) 由不同分子量的 PEI 与 TDI 制备的膜的选择性透过性；(f) PEI 与不同异氰酸酯制备的膜的渗透选择性

图6 (a) PEI与TDI界面聚合反应示意图及生成的聚脲结构，以及在0.4 wt% NaOH溶液中浸泡不同时间后膜的性能变化；(b) PEI+PIP混合水相与PDI界面聚合反应示意图及生成的聚脲结构，以及在20 wt% NaOH溶液中浸泡不同时间后膜的性能变化；(c) PEI与PDI+CC混合有机相界面聚合反应示意图及生成的聚脲结构，以及在20 wt% NaOH溶液中浸泡不同时间后膜的性能变化

图7 (a) 制备聚胺耐碱纳滤膜的示意图；(b) PPD/TBB和(c)MPD/TBB膜在0.4 wt% NaOH中浸泡不同时间后的性能变化及其表面形貌；(d) TAD/TBB和(f) PMDETA/TBB膜在10.8 wt% NaOH中浸泡不同时间后的性能变化，以及在16.7 wt% NaOH中浸泡不同时间后的性能变化

图8 (a) 通过层层自组装和层间交联制备耐碱聚电解质膜的示意图；(b) PDADMAC、PAH、PSS和PAA的聚电解质结构；(c) 四种类型聚电解质膜在0.4 wt% NaOH中浸泡不同时间后的渗透选择性

图9 (a) 已采用耐碱纳滤膜处理的传统工业中的碱性溶液，(b) 新兴产业中需采用耐碱NF膜处理的碱性溶液

图10 (a) 用于分离木质素的UF + NF工艺流程图；使用Tami膜和MPS-36膜分离木质素黑液时的通量变化，(b) 未经超滤预处理和 (c) 经超滤预处理

图11 (a) NP010、NP030和MPS-34膜对丝光废水中COD和染料的分离效率及 (b) NaOH回收效率；(c) 耐碱纳滤膜组件处理真实丝光碱液的效果；(d) 从丝光废水中回收碱液的膜法工艺流程示意图

图12 集成双级纳滤与树脂后处理光刻胶废水的工艺流程图

图13 (a) NaOH 浸出和蒸发-沉淀工艺及 (b) 耐碱膜分离工艺回收锂的示意图

（来源：膜科学与技术）

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