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综述精选

本期荐读文章精选了2020年发表在Membranes期刊上的6篇综述文章，主题涵盖二氧化碳捕集、膜电极、废水处理、膜过程模拟、液体分离膜等，希望给相关领域的读者带来帮助。

1. Recent Progress in the Engineering of Polymeric Membranes for CO2 Capture from Flue Gas

聚合物膜工程用于烟气中二氧化碳捕集的最新进展

Yang Han, Yutong Yang and W. S. Winston Ho

DOI : 10.3390/membranes10110365

CO2/N2高分子分离膜在烟气碳捕集中的应用

在煤或天然气燃烧产生的烟气中，CO2捕集被广泛认为是大规模应用气体分离膜的重要机会。尽管大量具有高CO2/N2分离性能的高分子膜已经陆续被研发与报道，只有为数不多的膜技术现已步入中试或更高的阶段，而非高度理想化的实验室测试环境。因此，本文综述了高分子膜在这一应用中的最新进展，包括分离系统的热力学分析、流程设计、膜的放大化生产、膜组件的制造以及在电厂环境中的现场试运行。这些对于膜工程的系统考量可对膜科学的研究给予指导，并加速气体分离膜在烟气碳捕集中的产业化与应用。

2. Solid-Contact Ion-Selective Electrodes: Response Mechanisms, Transducer Materials and Wearable Sensors

固态接触离子选择性电极：响应机理，转接层材料和可穿戴传感器

Yan Lyu et al.

DOI :10.3390/membranes10060128

固态接触离子选择性电极示意图

离子选择性电极发展百余年以来，一直是液态接触形式为主导的电位传感器。以固态接触离子选择性电极 (Solid-contact ion-selective electrodes, SC-ISEs) 为基础的离子分析传感器件，因其微型化、集成化的优势，目前在人体体液离子水平的在线检测领域吸引了广泛的关注，为未来解决目前集中式医疗的局限性提供思路。作者在此综述中总结了SC-ISEs近年来所取得的进展，着重于以下三个方面进行阐述：(1) 电位响应机理；(2) 固态转接层材料；(3) SC-ISEs在柔性可穿戴体液离子传感方面的应用。最后，作者着重强调了SCI-ISEs目前在基础科学问题方面的挑战。作者期望此篇综述可以对初入SC-ISEs领域的研究工作者提供简要的介绍，同时期望可进一步促进SC-ISEs建立统一的评价体系，以加速SC-ISEs在临床医学诊断和个人健康监测中的应用。

3. 2D Nanocomposite Membranes: Water Purification and Fouling Mitigation

二维纳米复合膜：水净化和防污

Lara Loske te al.

DOI : 10.3390/membranes10100295

不同类型二维纳米复合膜防污示意图

本文综述了不同类型的纳米片分离膜的特性，以确定哪种膜在水净化过程中具有最佳的防污效果。尽管近年来纳米片受到了极大的关注，但很少研究将纳米片用于制造抗结垢膜。这项工作首次总结纳米片膜减轻水处理中有机和无机污垢的研究。相比其他文献，文中报道的纳米结构是基于单个纳米片或与其他纳米材料的组合。在此，作者讨论了除了石墨烯以外广泛的纳米材料。在本工作中所讨论的纳米杂化膜的类型包括常规的混合基质膜，堆叠膜和薄层纳米复合膜。这些膜结合了无机材料和有机材料的优点，而它们各自的不足也得到了解决。纳米混合膜的防污策略分为被动和主动两类。使用纳米片是为了通过增加亲水性和光催化来产生耐污染性。此外，本文也对二维 (2D) 纳米复合膜展示的防污性能进行了检测。

4. Membrane Separation Coupled with Electrochemical Advanced Oxidation Processes for Organic Wastewater Treatment: A Short Review

膜分离和电-高级氧化耦合技术处理有机废水的简短回顾

Kajia Wei et al.

DOI :10.3390/membranes10110337

膜分离和电-高级氧化技术组合策略示意图

膜分离 (MS) 和电-高级氧化 (EAOPs) 是水污染控制领域的重要技术，但膜污染和高能耗的问题限制了两者的应用，两种技术的结合可为克服此难题提供思路。当作为组合工艺时，EAOPs对污染物的去除可缓解MS的膜污染，而MS对污染物的浓缩又减轻了传质对EAOPs的限制；当作为一种耦合技术 (可称为电催化膜) 时，由于污染物的分离和降解在同时进行，不仅使膜具备了自净功能，也使污染物的传质得到了极大地提升，同时膜自带的多孔结构又可增大活性面积，以上的优点使电催化膜实现了较低电流输入下对污染物的高效去除。时至今日，电催化膜技术已成为水污染控制领域的研究热点，在污染物脱除、化学合成、杀菌消毒及硝酸盐还原等方向有所应用，具备广阔的应用前景。

5. A Review of CFD Modelling and Performance Metrics for Osmotic Membrane Processes

渗透膜过程的计算动力学建模和性能指标综述

Kang Yang Toh, et al.

DOI :10.3390/membranes10100285

卷式膜模块示意图

计算动力学 (CFD) 模拟为充满隔网的膜通道中的流体动力学和质量传输的可视化提供了一种便利的方法，从而促进了海水淡化工艺的卷式膜 (SWM) 模块的进一步发展。本文概述了使用计算动力学模型开发卷式膜模块中的隔网，用于三种类型渗透膜过程：反渗透 (RO)、正渗透 (FO) 和压力阻尼渗透 (PRO)。当前对于复杂形状隔网的质量传输和结垢的模拟仍然有限。相较于反渗透，压力阻尼渗透的计算动力学模拟比较少见，因为这种渗透驱动的膜工艺尚处于起步阶段。尽管渗透膜的多尺度建模越来越受欢迎，但计算动力学仅可用于预测不结垢的情况下的膜性能。本文还概述了用于评估小规模和大规模膜组件性能最常用的指标。

6. Functions of Ionic Liquids in Preparing Membranes for Liquid Separations: A Review

离子液体在制备液体分离膜中的作用

Dayuan Zheng et al.

DOI : 10.3390/membranes10120395

离子液体应用于制备液体分离膜的四大主要功能

膜在液体分离中有着广泛应用，包括去除溶剂中的溶质、液/液分离或溶质混合物的分离等。由于离子液体具备蒸气压几乎可以忽略、热稳定性高、物理性能可调节等优点，其广泛应用于各种液体分离膜的制备。这篇综述文章重点阐述了离子液体用于制备液体分离膜的最新研究进展，并详细讨论了离子液体在制备液体分离膜过程中的四大主要功能，包括膜材料、物理添加剂、化学改性剂和铸膜液溶剂。同时，该综述还具体讨论了离子液体辅助制备的液体分离膜的实际应用案例，提出该类液体分离膜目前存在的问题和挑战，并对该领域的进一步发展提出建议与展望。

Membranes (ISSN 2077-0375; IF 3.094) 是MDPI组织出版的国际开放获取期刊，出版与膜科学相关基础理论和应用方面的科技论文。期刊研究范围涵盖非生物膜和生物膜科学和技术，包括膜动力学，膜的制备和表征及其在化工、环境、能源、医学和食品工业中的应用等方向，包括膜化学、物理、工程和生物学等研究领域。目前期刊已被SCIE、Scopus、Ei Compendex等数据库收录。Membranes采取单盲同行评审，一审审稿周期约11.5天，文章从接收到发表上线仅需2.7天。