謝寶龍，陳 希，王旭楠，馬曉蕾，王勛亮，曹軍瑞,

(1.自然資源部天津海水淡化與綜合利用研究所，天津 300192；2.天津市海躍水處理高科技有限公司，天津 300192)

隨著環(huán)境污染不斷加劇，淡水資源匱乏已經(jīng)成為困擾人類(lèi)發(fā)展的世界性難題[1]。通過(guò)海水淡化、污水凈化等水處理技術(shù)得到淡水，是解決該難題的有效途徑[2]。相比于其他水處理技術(shù)，正滲透技術(shù)(Forward Osmosis，F(xiàn)O)因具有能耗低、膜污染小等優(yōu)勢(shì)，受到研究者的廣泛關(guān)注[3-5]。正滲透過(guò)程利用半透膜兩側(cè)的滲透壓差作為驅(qū)動(dòng)力，使水流向滲透壓較高的汲取液一側(cè)，其產(chǎn)水率可達(dá)到50%～70%[3]。因此，汲取劑的性能直接影響正滲透的工作效率，是正滲透技術(shù)的核心。

理想的汲取劑應(yīng)具備以下幾個(gè)條件：(1)具有較高的滲透壓，從而在正滲透汲取過(guò)程中產(chǎn)生較大的水通量；(2)回收成本低，能重復(fù)使用；(3)性質(zhì)穩(wěn)定，不與正滲透膜發(fā)生反應(yīng)；(4)無(wú)毒，不影響水質(zhì)；(5)低成本，利于工業(yè)化應(yīng)用[3]。理想汲取劑的開(kāi)發(fā)，關(guān)鍵在于如何在低成本條件下，實(shí)現(xiàn)汲取劑的分離與再利用。

智能材料是一類(lèi)可以感知外部刺激，從而做出相應(yīng)響應(yīng)的新型材料。利用其隨外部環(huán)境變化而產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)、性能的改變，可實(shí)現(xiàn)正滲透汲取劑的高效回收，是目前汲取劑研究的前沿與熱點(diǎn)[6-9]。文章介紹了智能汲取劑的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)領(lǐng)域的研究進(jìn)展，系統(tǒng)討論了其工作機(jī)理，展望了智能汲取劑面臨的挑戰(zhàn)和未來(lái)發(fā)展方向。

1 傳統(tǒng)汲取劑

在過(guò)去幾十年的研究中，研究者開(kāi)發(fā)了大量正滲透汲取劑，主要為揮發(fā)性氣體、無(wú)機(jī)鹽、有機(jī)物等[3,10-11]。

揮發(fā)性氣體溶解于水中，生成的中間體可產(chǎn)生較高的滲透壓。氨氣和二氧化碳組成的汲取劑是典型代表，可產(chǎn)生較高滲透壓，最高可達(dá)到20 L/m2·h(LMH)的水通量，并可以通過(guò)加熱進(jìn)行分解回收[12]。然而該汲取劑回收過(guò)程耗能較多，且氨氣具有強(qiáng)烈刺激性且極易溶于水生成具有腐蝕性的氨水，不利于工業(yè)化應(yīng)用。

無(wú)機(jī)鹽汲取劑是最常用的汲取劑，以NaCl、NH4Cl為代表，其水溶液具有較高的滲透壓，從而產(chǎn)生較大的正滲透水通量[13]。然而無(wú)機(jī)鹽汲取劑一般需要通過(guò)反滲透和納濾等方式進(jìn)行回收，耗能較多，不利于大規(guī)模應(yīng)用[14]。

有機(jī)物汲取劑主要分為有機(jī)鹽和聚電解質(zhì)兩類(lèi)，該類(lèi)汲取劑在水中溶解度較高，可產(chǎn)生較高的滲透壓，且分子量較大，可以降低反向滲透效應(yīng)[7,15]。然而，這類(lèi)汲取劑同樣需要通過(guò)反滲透或超濾等方式進(jìn)行回收，消耗能量較高，而且一些有機(jī)汲取劑具有毒性，不適用于飲用水的制備過(guò)程[16]。

綜上所述，在正滲透技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中，通過(guò)熱法、反滲透和超濾等方法對(duì)汲取劑進(jìn)行回收，回收過(guò)程耗能較多且成本較高，不利于工業(yè)化大規(guī)模推廣，嚴(yán)重限制了正滲透技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用。

2 智能汲取劑

智能材料是一類(lèi)可以感知外部刺激，從而做出相應(yīng)響應(yīng)的新型材料，是目前材料科學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展重點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于化工和生物等領(lǐng)域[17]。在正滲透過(guò)程中，將智能材料用作為汲取劑，通過(guò)改變磁場(chǎng)、溫度、電場(chǎng)、光等外界因素，使其產(chǎn)生相應(yīng)的結(jié)構(gòu)與性能變化，實(shí)現(xiàn)汲取劑低成本且高效的再生過(guò)程，相較于傳統(tǒng)汲取劑具有極大優(yōu)勢(shì)及應(yīng)用前景[18-19]。

2.1 磁性汲取劑

磁性納米顆粒(Magnetic nanoparticles，MNPs)可通過(guò)磁場(chǎng)分離回收，于 2010年首次被用作正滲透汲取劑[20]。Ling[20]等的研究表明，MNPs表面親水性越強(qiáng)，粒徑越小，其產(chǎn)生的水通量越大。然而，MNPs在多次重復(fù)使用后會(huì)出現(xiàn)團(tuán)聚現(xiàn)象，降低了水通量，嚴(yán)重限制了其應(yīng)用。因此，研究者通過(guò)表面修飾等手段對(duì)其進(jìn)行改造，從而改善其易自聚等不足[6]。

2.1.1 穩(wěn)定劑修飾磁性汲取劑

檸檬酸是最常用的納米顆粒穩(wěn)定劑，通過(guò)提升顆粒表面負(fù)電荷，利用電荷作用，顯著降低顆粒的團(tuán)聚。Na[21]等通過(guò)共沉淀的方法，將檸檬酸修飾在MNPs表面，制備得到穩(wěn)定性更佳的磁性汲取劑，在低濃度下(20 mg/L)，水通量可達(dá)到17.3 LMH。此外，Guo[22]等通過(guò)固態(tài)熱解法制備得到表面修飾檸檬酸鈉的磁性納米汲取劑，其粒徑僅為 3.5 nm，滲透壓高達(dá) 5.67×106Pa，可高效濃縮蛋白質(zhì)溶液。

通過(guò)檸檬酸/檸檬酸鈉修飾后的MNPs，可實(shí)現(xiàn)滲透壓和水通量的顯著提升，且MNPs的團(tuán)聚問(wèn)題得到明顯改善[21-22]。然而，在重復(fù)應(yīng)用時(shí)，性能仍會(huì)出現(xiàn)一定程度的衰減。主要由于MNPs表面修飾密度過(guò)高，造成在重復(fù)利用過(guò)程中磁性不斷減弱，最終導(dǎo)致回收效率降低，需優(yōu)化表面修飾基團(tuán)類(lèi)型與密度，從而進(jìn)一步提升其性能。

2.1.2 聚電解質(zhì)修飾磁性汲取劑

聚電解質(zhì)是最常用的有機(jī)汲取劑，將其固定于MNPs表面后，既可利用聚電解質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)特性提升汲取性能，又可通過(guò)MNPs的磁性進(jìn)行回收，進(jìn)而將兩種汲取劑的優(yōu)勢(shì)加以整合[23]。

聚乙二醇(Polyethylene glycol，PEG)是一種常用于改造納米顆粒表面性質(zhì)的聚合物，可顯著提升材料的生物相容性及水溶性[24]。使用PEG修飾MNPs后，可得到粒徑小于 20 nm的超順磁納米顆粒PEG-MNPs，該汲取劑最大可產(chǎn)生的7.39×106Pa的滲透壓，水通量最高可達(dá)16.2 LMH[23]。即使重復(fù)使用9次后，水通量仍高于 10 LMH，具有良好的應(yīng)用前景[23]。

多糖作為天然高分子化合物的代表，其溶解度高，生物相容性高，對(duì)環(huán)境友好，且成本較低，可以用來(lái)修飾MNPs，從而提升其汲取性能。通過(guò)共沉淀法制備的葡聚糖-MNPs最高可產(chǎn)生9 LMH的水通量，表現(xiàn)出良好的汲取性能[25]。

聚丙烯酸(Polyacrylic acid，PAA)和聚丙烯酸鈉(Sodium polyacrylate，PSA)均是高度親水的聚合物，且兩者在溶液中，可產(chǎn)生較高的化學(xué)勢(shì)能，因而將其修飾于MNPs表面，可產(chǎn)生較高的滲透壓，提升汲取性能[26]。0.05 mol/L的PAA-MNPs最高可以產(chǎn)生10.4 LMH的水通量[27]。特別是在偏堿性條件下，PAA-MNPs可產(chǎn)生更高的水通量，主要由于堿性條件有利于PAA-MNPs表面的羧基解離，從而產(chǎn)生更高的滲透壓[27]。這表明汲取劑表面功能基團(tuán)的解離度對(duì)于其產(chǎn)生的滲透壓至關(guān)重要，利用這一特性，可結(jié)合外界電場(chǎng)、溫度等方式，改善汲取性能和分離效率。

此外，MNPs表面的聚合物修飾密度也會(huì)顯著影響其汲取性能。PSA在MNPs表面可表現(xiàn)出伸展和卷曲兩種鏈結(jié)構(gòu)，低修飾密度時(shí)展現(xiàn)出伸展結(jié)構(gòu)，暴露出更多的親水基團(tuán)，從而產(chǎn)生更高的滲透壓，PSA-MNPs濃度為1.3 g/L時(shí)，滲透壓即可達(dá)到1.15 ×106Pa，水通量達(dá)到5.3 LMH[28]。而隨著修飾密度的進(jìn)一步增加，表面的PSA表現(xiàn)出卷曲狀態(tài)，滲透壓開(kāi)始降低[28]。這表明納米顆粒表面修飾聚電解質(zhì)的密度可以顯著影響其汲取劑性能。通過(guò)解析修飾基團(tuán)密度與其構(gòu)象變化，并結(jié)合磁性強(qiáng)度變化，優(yōu)化MNPs表面修飾基團(tuán)類(lèi)型和密度，得到最佳的汲取性能，是未來(lái)聚電解質(zhì)汲取劑研究的重點(diǎn)方向之一。

相比于上述鏈狀聚合物，樹(shù)枝狀聚合物含有更多的活性基團(tuán)，有助于提升MNPs的汲取性能。Yang[29]等人通過(guò)在MNPs表面進(jìn)行聚合反應(yīng)，合成了超支化聚甘油修飾的MNPs，有效提升了MNPs的水溶性和表面活性基團(tuán)數(shù)量，最高可產(chǎn)生6.7 LMH的水通量。目前，樹(shù)枝狀聚合物修飾方面的研究較少，樹(shù)枝狀聚合物的代數(shù)、結(jié)構(gòu)和末端活性基團(tuán)類(lèi)型等因素對(duì)汲取性能的影響尚未解析，可作為后續(xù)研究的重點(diǎn)。

2.2 溫敏型汲取劑

溫敏材料是可根據(jù)溫度的變化情況，改變其空間結(jié)構(gòu)的一類(lèi)功能材料，廣泛應(yīng)用于藥物載體等領(lǐng)域。受此啟發(fā)，研究者利用溫敏材料的特點(diǎn)，將其制備成汲取劑用于正滲透過(guò)程，通過(guò)溫度變化，改變其吸水容量，從而實(shí)現(xiàn)汲取劑的高效回收[30]。然而研究表明聚丙烯酸鈉和N-異丙基丙烯酰胺(N-isopropylacrylamide，NIPAM)聚合形成的溫敏型水凝膠，僅能產(chǎn)生0.71 LMH的水通量，無(wú)法滿(mǎn)足正滲透汲取劑的功能性要求[31]。因此，研究者通過(guò)改進(jìn)凝膠制備工藝的方式，來(lái)提升其汲取性能。Cai[31]等在NIPAM和PSA的聚合過(guò)程中，加入聚乙烯醇，通過(guò)調(diào)節(jié)三者比例，顯著提升了溫敏汲取劑的汲取性能，在 40 ℃時(shí)，該汲取劑的回收率接近100%。

溫敏材料的結(jié)構(gòu)是影響其汲取性能的關(guān)鍵因素，因此制備單體的選擇尤為重要。Hartanto[32]等人使用脂肪族和芳香族陽(yáng)離子單體，通過(guò)聚合反應(yīng)制備得到一系列溫敏型微凝膠，并應(yīng)用于正滲透過(guò)程。其中含有2-(二乙胺基)甲基丙烯酸乙酯的水凝膠汲取性能最佳，水通量可達(dá)到45.6 LMH[32]。此外，陰離子單體也可以用于合成溫敏水凝膠，比如含有羧基和磺酸基的功能基團(tuán)可以與NIPAM聚合，制備得到功能化溫敏微凝膠。其中，含有亞甲基丁二酸的水凝膠表現(xiàn)出最佳的汲取性能，水通量可達(dá)到44.8 LMH[33]。這些研究解析了溫敏型水凝膠的結(jié)構(gòu)與性能間的聯(lián)系，也證明了離子單體的解離常數(shù)是影響此類(lèi)水凝膠汲取劑汲取性能的關(guān)鍵因素，為溫敏型汲取劑的設(shè)計(jì)與合成提供了新思路。

為了進(jìn)一步提升溫敏汲取劑的汲取性能，離子液體作為一種全部由離子組成的新型功能材料，可產(chǎn)生較高滲透壓，被成功應(yīng)用于正滲透過(guò)程。Fan[34]等人以三丁基-4-乙烯基苯甲基磷作為離子液體單體，通過(guò)聚合反應(yīng)，制備出了溫敏型離子液體水凝膠作為智能正滲透汲取劑。該水凝膠可以產(chǎn)生較高的滲透壓，此外細(xì)胞實(shí)驗(yàn)表明該汲取劑安全無(wú)毒，回收水可以直接作為飲用水。但是由對(duì)稱(chēng)性陽(yáng)離子形成的離子液體粘度往往較高，不利于正滲透過(guò)程，因此，采用非對(duì)稱(chēng)性陽(yáng)離子聚合得到的離子液體將具有更好的應(yīng)用前景。

除了在溫敏汲取劑合成過(guò)程中對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化外，一些研究者通過(guò)在溫敏汲取劑的孔道內(nèi)填充材料，改變其孔隙結(jié)構(gòu)，優(yōu)化孔道間的擴(kuò)散速度，從而提升吸水/脫水速度[35-36]。其中，聚氨酯泡沫、聚氨酯纖維均是較為理想的填充材料，在維持水凝膠較高的膨脹壓力前提下，有效提升了水在孔道內(nèi)的擴(kuò)散速度，更快達(dá)到膨脹平衡，提升了系統(tǒng)的工作效率[35-36]。此外，這類(lèi)材料的置入還可有效提升汲取水通量，Wei[36]等人在聚氨酯泡沫的空隙內(nèi)，通過(guò)自由基聚合的手段，聚合NIPAM和PSA單體，得到三維空間網(wǎng)狀水凝膠，該水凝膠的水通量高達(dá)17.9 LMH，是單純水凝膠的 8 倍，性能提升顯著。除了現(xiàn)有研究中報(bào)道的材料，聚氨酯超細(xì)纖維、聚氨酯橡膠也具有極大的研究?jī)r(jià)值，可進(jìn)一步優(yōu)化水凝膠的內(nèi)部空隙結(jié)構(gòu)，不僅可顯著提升其汲取性能，還可提升材料韌性，對(duì)其重復(fù)應(yīng)用帶來(lái)更多益處。

除了對(duì)溫敏汲取劑的內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化外，將具有不同溫敏性能的材料通過(guò)復(fù)合的方式，形成具有吸水層和脫水層的復(fù)合溫敏汲取劑，從而實(shí)現(xiàn)吸水與脫水的連續(xù)工作，是目前的研究熱點(diǎn)。Wang[37]等人構(gòu)建了一種雙功能水凝膠，包含提供滲透壓的吸水層(PSA和NIPAM聚合物)和脫水層(NIPAM顆粒)。由于脫水層更快達(dá)到臨界溫度，因而可實(shí)現(xiàn)連續(xù)的正滲透工作系統(tǒng)。使用太陽(yáng)能即可有效實(shí)現(xiàn)脫水，最高水通量達(dá)到25 LMH[37]。這種設(shè)計(jì)方式，為連續(xù)化正滲透過(guò)程打開(kāi)了全新思路。

綜上所述，對(duì)于溫敏型水凝膠的結(jié)構(gòu)優(yōu)化和功能設(shè)計(jì)是未來(lái)的研究重點(diǎn)，此外，將蛋白質(zhì)水凝膠、核酸水凝膠等新型溫敏材料用作正滲透汲取劑，并在其基礎(chǔ)上進(jìn)行改性，具有良好的應(yīng)用前景。

2.3 其他單響應(yīng)型汲取劑

除了較為常見(jiàn)的磁性響應(yīng)和溫度響應(yīng)材料，機(jī)械力響應(yīng)、電場(chǎng)響應(yīng)型汲取劑近年來(lái)也得到了較大發(fā)展，取得了一系列研究成果。

氣凝膠是一類(lèi)具有海綿狀結(jié)構(gòu)的多孔材料，常用于隔熱材料、儲(chǔ)能器件等領(lǐng)域。因其具有觸變性能，可作為機(jī)械力響應(yīng)型正滲透汲取劑。2017 年，Yang[38]等人開(kāi)發(fā)了一種親水性可壓縮的氣凝膠，在海藻酸鈉基底上，共價(jià)修飾氧化石墨烯納米片層，形成了三維多孔氣凝膠，得到了較高的水通量，而且由于其具有可壓縮的特點(diǎn)，便于材料與凈水分離，從而實(shí)現(xiàn)重復(fù)再利用。用純水作為料液，該氣凝膠可得到15.25 LMH±0.65 LMH的水通量，重復(fù)應(yīng)用100次后，水通量依然可以穩(wěn)定在5 LMH～6.5 LMH。使用海水作為料液時(shí)，其水通量為7.49 LMH±0.61 LMH。該氣凝膠最大的優(yōu)勢(shì)是，僅用 1 kPa的機(jī)械壓力，即可實(shí)現(xiàn)快速的產(chǎn)水和再生過(guò)程。結(jié)果表明氣凝膠是一種前景良好的正滲透汲取劑，可以制備成水袋，從而快速?gòu)柠}水和廢水中獲得純凈水。

此外，對(duì)于含有可離子化基團(tuán)的正滲透汲取劑，可在外界電場(chǎng)作用下，通過(guò)離子化基團(tuán)遷移作用，改變汲取劑三維結(jié)構(gòu)，從而其改變汲取性能，具有良好的應(yīng)用效果。透明質(zhì)酸和聚乙烯醇制備得到的水凝膠，可在外加電場(chǎng)條件下，發(fā)生結(jié)構(gòu)收縮，利用該特性，Zhang[39]等人將該水凝膠用作正滲透汲取劑，對(duì)外加電場(chǎng)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化。結(jié)果表明在外加電壓達(dá)到 9 V時(shí)，該汲取劑的水通量達(dá)到最大值1.1 LMH。該類(lèi)材料的水通量較小，仍需通過(guò)界面改性等手段改造其三維結(jié)構(gòu)，從而發(fā)揮出更好的性能。

2.4 多響應(yīng)型汲取劑

通過(guò)結(jié)構(gòu)優(yōu)化和功能性設(shè)計(jì)，上述單響應(yīng)型正滲透汲取劑的汲取性能得到了顯著提升，然而仍會(huì)出現(xiàn)重復(fù)多次使用后汲取劑團(tuán)聚等問(wèn)題，影響其進(jìn)一步應(yīng)用[40]。為了改進(jìn)這類(lèi)問(wèn)題，研究者開(kāi)發(fā)了多響應(yīng)型汲取劑，發(fā)揮多響應(yīng)功能材料在不同外界條件下的性能變化，從而在正滲透汲取過(guò)程中取得更好的應(yīng)用效能。

多響應(yīng)型汲取劑的制備的一種方式為在單響應(yīng)汲取劑基礎(chǔ)上通過(guò)化學(xué)改性，從而增加其他響應(yīng)功能。例如，Dey[41]等人在磁性納米顆?；A(chǔ)上修飾溫敏聚合物聚異丙基丙烯酰胺(Poly (N-isopropylacrylamide)，PNIPAM)，并優(yōu)化了配基修飾比例和密度，強(qiáng)化了汲取性能，最高可以產(chǎn)生11.66 LMH的水通量。同時(shí)，利用PNIPAM的溫敏性，當(dāng)溫度超過(guò) 32 ℃時(shí)，PNIPAM結(jié)構(gòu)發(fā)生塌縮，有助于提升磁性回收效率。此外，臨界溫度可以依靠太陽(yáng)能實(shí)現(xiàn)，進(jìn)一步降低了能源消耗。該多響應(yīng)型汲取劑集磁性、溫敏性為一體，結(jié)合光熱效能，不僅提升了汲取性能，還提升了回收效率，為其進(jìn)一步應(yīng)用奠定了良好的基礎(chǔ)。

另一種制備方式是通過(guò)混合的方式，將不同響應(yīng)功能材料進(jìn)行復(fù)合，從而得到多響應(yīng)型汲取劑。研究者將銀納米顆粒和磁性納米顆粒混合組裝，并用PNIPAM對(duì)其表面進(jìn)行修飾，將光響應(yīng)、磁響應(yīng)、溫度響應(yīng)三種功能合而為一[42]。表面修飾的PNIPAM提升了汲取水通量，而銀納米顆粒通過(guò)吸收光能，使周?chē)h(huán)境升溫，從而使得PNIPAM失去相互間斥力，最終發(fā)生結(jié)構(gòu)塌縮，實(shí)現(xiàn)低強(qiáng)度磁場(chǎng)下的分離回收。

最后一種是通過(guò)植入組裝的方式，不僅可以將多種響應(yīng)功能進(jìn)行組合，同時(shí)對(duì)汲取劑內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，顯著提升其應(yīng)用效果。磁性、光熱納米顆?？梢酝ㄟ^(guò)植入的方式，加入溫敏水凝膠孔道內(nèi)，使水凝膠通過(guò)外界條件的交替變化，產(chǎn)生磁熱或光熱，從而控制水凝膠的結(jié)構(gòu)變化，最終快速實(shí)現(xiàn)水凝膠的回收再利用。Razmjou[43]將γ-Fe2O3和Fe3O4置入溫敏水凝膠中，利用外界磁場(chǎng)變化，從而產(chǎn)生內(nèi)部磁熱，最終純水的回收率達(dá)到53%，而普通加熱的回收率僅有 7%，表明內(nèi)部磁熱的效率要高于外部加熱。該研究表明磁熱是提升溫敏汲取劑性能的有效手段，值得借鑒。Li[44-45]等制備了PSA-NIPAM水凝膠，并將具有光熱性能的碳顆粒植入其孔道中，得到多響應(yīng)功能正滲透汲取劑。光熱顆粒的置入不僅使水凝膠可以通過(guò)光照進(jìn)行脫水，而且可以有效增強(qiáng)水凝膠的膨脹率，進(jìn)一步提升汲取性能。碳顆粒表面的羧基和羥基，顯著提升了其親水性，從而有效增強(qiáng)水通量以及水回收率。2 000 mg/L的氯化鈉作為料液時(shí)，該汲取劑的水通量可達(dá)到0.44 LMH～1.32 LMH，相比于單純PSA-NIPAM水凝膠，提高了18%[44]。此外，氧化石墨烯也可作為吸光材料植入水凝膠中，提高汲取效果，特別是脫水過(guò)程中，氧化石墨烯可以有效吸光，使水凝膠塌縮脫水，從而提升純水回收率[46]。

上述研究表明，多響應(yīng)型汲取劑可以實(shí)現(xiàn)光、電、磁等多種手段對(duì)正滲透汲取、回收過(guò)程的調(diào)控，不僅有效提升水通量，還可以提升回收效率，是未來(lái)智能汲取劑的發(fā)展方向。

3 結(jié)語(yǔ)與展望

正滲透技術(shù)是一種綠色節(jié)能的水處理技術(shù)，具有廣闊的應(yīng)用前景。作為正滲透技術(shù)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，汲取劑的開(kāi)發(fā)與設(shè)計(jì)是目前的研究熱點(diǎn)。文章綜述了智能正滲透汲取劑的研究現(xiàn)狀，相比于傳統(tǒng)汲取劑，智能汲取劑在再生利用等方面具有明顯優(yōu)勢(shì)。然而現(xiàn)有智能汲取劑仍在存在水通量較低、制備成本較高等缺陷。結(jié)合現(xiàn)有研究成果，提出以下幾點(diǎn)智能正滲透的發(fā)展思路：

(1)表面功能強(qiáng)化與內(nèi)部結(jié)構(gòu)優(yōu)化。針對(duì)現(xiàn)階段智能汲取劑存在的各類(lèi)問(wèn)題，解析汲取劑表面性能與內(nèi)部結(jié)構(gòu)對(duì)其汲取性能的影響，構(gòu)筑機(jī)理模型，從而理性設(shè)計(jì)智能汲取劑，得到最佳的汲取性能與回收效能。

(2)構(gòu)建復(fù)合型連續(xù)工作汲取系統(tǒng)。利用不同響應(yīng)型材料的特點(diǎn)，及對(duì)外界條件的響應(yīng)度，構(gòu)筑具有吸水部分和脫水部分的復(fù)合型連續(xù)工作智能汲取系統(tǒng)，為正滲透的應(yīng)用推廣提供更好地平臺(tái)。

(3)開(kāi)發(fā)新型響應(yīng)型汲取劑。隨著功能材料不斷發(fā)展，可將納米馬達(dá)、核酸結(jié)構(gòu)折紙、金屬有機(jī)骨架化合物等新型功能材料，針對(duì)正滲透汲取劑特點(diǎn)，進(jìn)行針對(duì)性制備與改性，提升其汲取性能，發(fā)揮這些新型材料的優(yōu)勢(shì)，為智能汲取劑的發(fā)展奠定理論與應(yīng)用基礎(chǔ)。