近日，浙江师范大学地理与环境科学学院团队在国际膜科学领域顶级期刊 Journal of Membrane Science 在线发表了题为 “Non-monotonic modulation of membrane fouling by Fe(II)/periodate pretreatment: Multiscale mechanistic insights” 的最新研究成果。

膜污染长期以来是超滤过程的关键瓶颈问题，严重影响水处理效率与膜寿命。针对这一难题，该研究系统揭示了亚铁离子激活高碘酸盐（Fe(II)/PI）预处理在不同强度下对膜污染的非单调调控规律及多尺度作用机制。研究发现，在低强度条件下，Fe(IV)氧化作用可切断多糖链并增强静电排斥，从而降低比滤阻（SFR）；而在中等强度时，氧化与Fe(III)交联共同作用，促进致密凝胶层的形成，导致污染加剧；在高强度下，过量Fe(III)配位引发链缠结和絮凝，凝胶网络崩解为多孔滤饼层，从而显著减轻污染。

      为解释这一非单调行为，研究团队创新性地构建了热力学与量子化学相结合的理论框架，将分子转化、界面能变化与宏观过滤表现相联系，为复杂有机负荷废水的膜污染调控提供了新的理论依据和方法指导。该成果不仅深化了对膜污染机理的理解，也为高效、可持续的水处理技术发展提供了重要参考。

论文发现示意图

      浙江师范大学环境科学与工程硕士研究生王碧燕为论文第一作者，滕佳恒副教授和林红军教授为联合通讯作者，浙江师范大学为第一通讯单位。该工作得到国家自然科学基金、浙江省自然科学基金、浙江省重点研发项目及金华市基金项目的资助。

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.memsci.2025.124594