中科院城市環境所在抗汙染膜材料製備方麵取得新進展

　　據中國科學院網2012年4月9日訊 中科院城市環境研究所膜材料與技術研究組近期在抗生物汙染膜材料製備方麵取得一定進展，相關成果發表在水環境領域權威期刊Water Research上。
　　膜分離技術應用廣泛，然而由於膜汙染引起的膜通量和分離性能的下降是膜技術所麵臨的*嚴重的問題。通常，膜汙染可分為有機汙染、無機汙染和生物汙染等。其中，由於生物膜形成而造成的生物汙染被認為是實際應用中危害*大的一類膜汙染。
　　生物膜的形成主要包括少量細菌在表麵的粘附、胞外聚合物的產生、細菌生長和繁殖富集等。而*初的“粘附”在生物汙染過程中起著至關重要的作用。因此，目前大部分抗汙染膜材料的研究也都集中在膜表麵的修飾和改性上。通常認為增加膜表麵親水性能夠有效地減少細菌的粘附，所以人們采用親水性添加劑或者加入一些納米殺菌劑使細菌失活等方法來減輕膜汙染。通過共混或原位還原法將抗菌性納米粒子與膜材料相結合，使膜不再是一個簡單的物理屏障，其表麵還具有“反應活性”，減少汙染的發生。納米顆粒的抑菌性能（如納米Ag、納米TiO2、碳納米管）已被成功地應用到膜材料中，目前如何提高納米顆粒在膜表麵的分散性，減少“團聚”現象、獲得更持久的抗菌效果是納米複合膜領域亟需解決的關鍵問題。
　　針對這一問題，該研究組利用乳酸杆菌Lactobacillus Fermentum LMG 8900為還原劑和保護劑，在高pH條件下通過還原銀氨溶液製備得到的生物銀（Bio-AgO），納米銀平均粒徑約為12nm，以細菌為載體可有效減輕小粒徑納米顆粒團聚問題。作者係統地研究了生物銀含量對納米複合膜結構和過濾性能的影響。他們以大腸杆菌和銅綠假單胞杆菌為模型菌，在實際膜生物反應器複雜體係中研究了納米複合膜的長期抗菌和抗生物汙染性能。研究結果表明：即使是生物銀含量*低的納米複合膜（140 mg bio-AgO/m2）也表現出良好的抗菌性，且在連續九周的實驗周期內呈現出優異的抗細菌粘附和生物汙染性能。
　　該工作得到了中國科學院知識創新工程（No. KZCX2-YW-452）和科技部國際科技合作項目（2009DFB90120）資助。

不同Bio-Ag0含量的複合膜對銅綠假單胞杆菌的抑菌環