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1.反滲透（RO）淡化膜使用在微孔載體上形成的聚酰胺選擇性層將水分子與鹽分離。過(guò)去表征聚酰胺膜結(jié)構(gòu)的努力受到選擇性層內(nèi)部可變性的限制，現(xiàn)在，利用顯微鏡和建模的新功能。
2.使用一種特殊類型的掃描透射電子顯微鏡以及詳細(xì)的計(jì)算模型，研究人員能夠生成三維空間信息，這些信息揭示了聚合物在納米級(jí)中（和未濃縮）在膜內(nèi)的位置。通過(guò)構(gòu)建這些RO膜的納米級(jí)聚酰胺密度圖，研究人員獲得了關(guān)于如何運(yùn)輸水的密度與膜厚度之間關(guān)系的寶貴見(jiàn)解。
3.通過(guò)分析，研究團(tuán)隊(duì)比較了在不同工藝條件下生產(chǎn)的反滲透膜，得出的結(jié)論是，對(duì)脫鹽膜進(jìn)行“納米級(jí)聚酰胺不均勻性的系統(tǒng)控制”是在不犧牲鹽選擇性的前提下最大化水滲透性的關(guān)鍵。盡管常規(guī)模型表明，越厚的膜，水的通過(guò)量就越少，但只有在膜的厚度和密度均勻的情況下，情況才會(huì)如此。根據(jù)研究發(fā)現(xiàn)，如果膜較不致密，但更均勻，則較厚的膜可能會(huì)改善水的輸送。
4.透射電子顯微鏡(TEM)無(wú)法定量地將PA的微觀結(jié)構(gòu)與脫鹽性能聯(lián)系起來(lái)。當(dāng)使用高角度環(huán)形暗場(chǎng)(HAADF)探測(cè)器在掃描TEM (STEM)模式下成像時(shí)，對(duì)于單組分系統(tǒng)，像素強(qiáng)度直接與采樣質(zhì)量有關(guān)。進(jìn)一步說(shuō)，對(duì)于單獨(dú)的PA薄膜，HAADF-STEM圖像的像素強(qiáng)度是樣品厚度、密度和像素大小的函數(shù)。為了在電子顯微鏡中分離PA的厚度和密度，需要對(duì)納米級(jí)PA的形貌進(jìn)行三維重建。我們通過(guò)HAADF-STEM層析成像實(shí)現(xiàn)了創(chuàng)建描述納米尺度表面和內(nèi)部形態(tài)的3D模型。三維模型的定量分析表明，PA的孔隙率和表面積與同類工業(yè)反滲透膜的分析結(jié)果一致。
