北京的秋天
总是色彩丰富的
层林浸染，美不胜收
当我们告别热烈的深秋
转眼又迎来了“冻人”冬季
秋、冬季的北京
受益于科技的发展
我们能从自然界或化工产品中
得到多种着色剂
还原世间丰富的色彩
但是数百年前的人们就没那么幸运了
17世纪荷兰著名画家扬·弗美尔
对矢车菊的蓝色情有独钟
为此他不惜举债
从阿富汗购买昂贵的矿石颜料
调配出与矢车菊相近的色彩
在弗美尔去世之后
他留下了诸多传世杰作
但大举购买昂贵的颜料
也让他遗留了沉重债务
《戴珍珠耳环的少女》，少女的头巾就是矢车菊蓝
我国的中国画也会使用矿物类颜料作画
如朱砂（硫化汞）常用于山石树干上色
石*（三硫化二砷），赭石（氧化铁）可以点染秋天枝叶
金粉，银粉等则用于工笔、人物、花鸟画等
此外，古人也从植物中获取色彩
如花青，藤*，胭脂等
《云吐奇峰》郑山麓作
上文所述的矿石、植物色彩
都属于着色剂
根据着色剂的性质
人们把着色剂分为染料（Dyes）和颜料（Pigments）两类
其中染料是可溶解的或
部分可溶、分散在介质中的有色有机物
而颜料则完全不溶于任意介质（例如矿物）
对染色目标完全没有化学亲和力
普鲁士蓝（亚铁氰化铁）就是一类无机颜料
可用于油漆上色，检验CN-等
此外利用柠檬酸铁铵和铁氰化钾的紫外光反应
产生普鲁士蓝并用于照片摄影
将配置好的柠檬酸铁铵和铁氰化钾溶液混合
配置显影剂
均匀涂抹在纸上并风干
随后将目标底片放置在纸上
在日光下曝光30min
再用水洗去残余显影剂
一副照片就大功告成啦
小编没有底片，就只好拍摄花朵纹理。最后一张图是底片拍摄效果。右下图引自果壳。
当然这种拍摄方法比较繁琐
也无法捕获丰富的色彩
在黑白摄影时代
麦克斯韦（就是他！那位预言电磁波的麦克斯韦）
为了验证自己的三色理论
分别使用三色滤镜拍摄黑白照片
并使用投影技术将照片影像投射
拍摄出了人类历史上第一张彩色照片
随着年柯达公司推出商用彩色胶片
人类在获得色彩的路上也远走越远
历史上第一张彩色照片，苏格兰花格呢缎带
着色剂为人类带来了更多彩的生活
但有色废水也对环境带来了极大的威胁
通过恰当的方式处理有色废水
不但能减少对环境的污染
还能从废水中回收染料等
促进资源回收利用
纳滤技术具有
高通量、优异的小分子/有机物选择分离能力
能够通过孔径筛分、道南效应等
实现脱色过程
纳滤脱色是一种温和的物理过程
无需化学添加剂
相比于其他工艺更加环保
尽管目前纳滤脱色技术还存在一些局限性
但是相信在未来纳滤脱色
会助力人们追求色彩更丰富、
更绿色环保的生活
文献分享
01
曹阳
作者将电中性的交联聚乙二醇丙烯酸（XPEG）凝胶与ZIF-8纳米颗粒共混，通过紫外光引发聚合制备了一种低缺陷的非对称纳米复合膜。XPEG含有的高柔性醚键可以有效的缩小ZIF-8和聚合物基质之间的界面空隙。分离性能表明制备的复合膜具有较好的H2O/NaCl选择性，同时ZIF-8上咪唑环在一定盐离子浓度下的开孔效应也有助于提高无机盐离子的渗透性能。（Chem.Mat.,,DOI:10./acs.chemmater.0c）
02
张宇
作者制备了基于笼的结晶共价有机骨架（COF），笼式COF具有永久的孔隙率，并且可以通过固有的笼式腔促进CO2的吸附，首次制备的笼式COF不仅融合了2D和3DCOF的边界，而且还桥接了多孔有机笼与结晶有机骨架。（J.Am.Chem.Soc.,,DOI:10./jacs.9b)
03
张慧如
作者用PEI对氮化碳进行非共价改性，通过调节pH，使得它们通过静电作用相结合，改性后的氮化碳光催化产过氧化氢的产量提高了26倍。主要机理有三点：1.PEI的加入使得在氮化碳的价带边缘引入了一个中间态，电子能够从PEI转移到氮化碳的价带来占据光生空穴，抑制了电荷的复合；2.PEI和氮化碳可以对O2共吸附，有利于催化剂表面捕获氧气分子；3.PEI的强质子化能力有利于催化剂表面捕获溶液中的质子，有利于两步法单电子还原氧气生成过氧化氢过程的第二步的进行。（ACSCatal.,,10,-,DOI:10./acscatal.9b）
04
陆健
作者证明了聚酰亚胺气凝胶纤维可通过简单的冷冻纺丝法来制造仿北极熊毛的纤维。由于其特殊的微观结构和聚酰亚胺固有的耐高温性能，用这种纤维编织的纺织品具有优异的隔热性能，特别是在高温下。此外，它易于改性和渗透，以产生多功能性，如耐酸碱性和调温能力。聚酰亚胺纺织品具有良好的耐磨性和自熄性，是一种很有潜力的高温调温纺织品。（Chem.Eng.J.,,:，DOI:10./j.cej..）
05
杨玉玲
作者以还原性的CO为气体基质研究质子迁移和电子转移对微生物电合成的影响。结果表明膜上较高的质子浓度梯度（即较低的阳极pH值）有利于增强质子向阴极的传输，提高电合成中醋酸盐的产量。添加电子介质2-羟基-1,4-萘醌（HNQ）也有助于提高醋酸盐浓度，而且不影响微生物的正常生长。(Bioresour.Technol.,,:,DOI:10./j.biortech..)
06
刘露轲
本文首次通过控制释放纳米胶囊包埋的聚乙烯亚胺和二氧化碳，实现了同步构建纳滤膜分子筛结构和原位化学修饰，极大地简化了制备过程。利用此方法构建的纳滤膜具备精确的分子筛结构和可调节的表面电荷，分离性能优越，为开发下一代高效分子筛材料开辟了新途径。（NanoLett.,20,-.DOI：10./acs.nanolett.0c)
07
任玉灵
作者将己基脲基乙基咪唑（HC6）的乙醇溶液预先在超滤支撑层涂覆，随后进行传统界面聚合过程。HC6遇水相形成聚集的纳米仿生通道，并在界面聚合过程中掺杂进聚酰胺分离层。纳米仿生水通道原位形成的方式使其在分离层中的分布更为均匀，同时HC6与聚酰胺之间有着良好的界面相容性，不易产生缺陷。仿生水通道的引入提升了膜75%的纯水渗透通量并保持较高NaCl盐截留性能（99.5%），克服了膜渗透性与选择性之间的trade-off效应。同时，这种仿生通道的形成方式使膜易于放大生产，该膜在模拟实际应用过程中也表现出优异性能，展现出了可工业化的潜力。（Nat.Nanotechnol.,，DOI：10./s---x）
08
张晋瑄
该文章利用了自组装聚乙烯亚胺（PEI）和氧化石墨烯（GO）制备了一种自适应渗透性膜。基于不同pH下GO和PEI的带电状态，该膜呈现出一种可调控的水和离子通道特性。水渗透是依赖于膜内部高质子化状态下所产生的渗透压。离子传输是基于质子-离子交换和GO-PA界面处羰基对K+的亲和作用，并且K+可作为信号来调节其他阳离子的透过。(Nat.Nanotechnol.,.DOI:10./s---y)
09
董喆
传统的漆酶等催化剂引发的聚咖啡酸涂层具有形成时间长、不均匀的缺点，针对这些缺点，本文作者使用CuSO4+H2O2这一复合体系作为催化剂，将聚咖啡酸涂层的形成时间从12小时缩短到30分钟，还向咖啡酸中添加了聚（2-乙基-2-恶唑林），改善了原有的聚咖啡酸涂层抗污性能差这一缺点。（AppliedMaterialsInterfaces..10./acsami.0c）
10
刘露露
作者通过界面聚合以及偶氮苯标记的功能聚合物和2-羟丙基-β-环糊精的主客体作用制备了TFCNF膜，具有较高的单价/二价盐选择性以及抗污能力。紫外线/可见光的照射使得偶氮苯顺反结构改变，实现抗污功能层的光响应剥离与再生。再生膜的分离性能仍较好，4轮污染实验后，膜通量恢复高于90%。（ACSAppl.Mater.Interfaces.,,,,DOI:10./acsami.0c）（*嘉臣同学也分享了同一篇文章）
11
望克英
作者采用含银离子液体(RIL)作为连续相，石墨烯量子点(GQD)作为分离乙烯/乙烷(0.nm/0.nm)的纳米材料，通过分子水平相互作用构建了一系列类似混合基质膜(AMMMs)。在加入GQD(3.5wt.%)后，GQD/RILAMMMs的乙烯渗透率提高了3.1倍，同时乙烯/乙烷选择性提高了60%，达到99.5。然后作者构建了可视化的界面通路结构，揭示了其自组装机制。(Angew.Chem.,Int.Ed.,,DOI:10./anie.14893)
12
张昊
作者通过表面活性剂组装调控界面聚合过程，制备出分离精度在亚埃级的聚酰胺纳滤膜。文章详细证明解析了表面活性剂网络在界面聚合中的作用，包括：促进了哌嗪向油相的传质；降低了哌嗪从水相到油相的传质能垒，使得扩散过程更加均匀；抑制形成的PA层的水解，避免出现缺陷。（Nat.Commun.,,11,.DOI:10./s---2.）
13
曹伟蕾
作者利用二维过渡金属三卤代磷纳米片组装成的纳米薄膜，其中过渡金属空位不仅能够形成质子源供给质子，同时能够形成连续的水网络促进质子从空穴中脱离，降低质子传输的阻力。该膜在90℃和98%的相对湿度下表现出的质子传导主导电导率达到0.95S/cm，优于其他商用质子交换膜。（Science,,DOI:10./science.abb）
14
卢笑天
作者使用两个z模式（yz方向通道和xz方向通道）结合，改善了横向进料膜色谱仪的流动路径，并减小了设备体积。研究发现z2横向进料膜色谱仪表面压力均匀，理论塔板数约为等效树脂填充柱的10倍。当用于模拟蛋白质的分离，z2横向进料膜色谱仪的分离选择性也优于等效的树脂填充柱，其工作流量范围可高于色谱柱的40倍。因此，这种z2横向进料膜色谱仪，实现了高速流动与高分离选择性的结合，提高了分离效率。（J.Chromatogr.A,,DOI:10./j.chroma..）
15
宋思青
作者从天然酶活性中心及其附近结合位点的结构和组成中受到启发，以MOF的金属节点为活性中心，选择同时含有弱酸性（酚羟基）和碱性官能团（三嗪）的配体在其表面原位生长COF形成杂化纳米酶。COF的引入增大了杂化酶的比表面积，产生的分层多孔结构能够富集和限制底物。此外COF上含有的三嗪、酮羰基、亚胺基、氨基等基团能够模拟氨基酸残基性质，在MOF活性中心周围形成有利的微环境，通过氢键作用富集并激活底物分子，从而促进催化反应发生。另外由于COF独特的类伪足表面能够使该纳米酶有效捕获细菌，可以进一步增强MOF纳米酶的抗菌效率。(Angew.Chem.,Int.Ed.,,DOI:10./anie.12487)
16
夏宏志
作者采用基于AEM（阴离子交换膜）的扩散渗析工艺从HCl/FeCl2（盐酸/氯化亚铁）混合酸性废水中回收酸，合成了一种新型的基于聚芳基哌啶的自组织纳米交联AEMS。通过构建微相分离结构和氢键网络，在不牺牲阴离子交换膜的离子交换通量的情况下，提高了酸和盐体系之间的选择性（J.Membr.Sci.,,.DOI:10./j.memsci..）
17
陈曼宜
作者在聚砜膜上原位生长Ag纳米颗粒，再进行界面聚合，制备出TFN(RO)膜，研究发现Ag纳米颗粒周围产生的纳米通道通过静电排斥作用增强了截留NaCl的能力，同时，由于Ag纳米颗粒的亲水作用抑制了疏水吸附作用，增强了RO膜对疏水性微污染物的截留。（Environ.Sci.Technol.DOI:10./acs.est.9b）
参考文献：