2019年，电影《黑水》上映，影片中关于全氟辛酸污染致癌的真实事件，让许多人开始关注氟污染问题，包括当时还在读大学的段瑞丹。如何减少氟污染呢？带着这个问题，段瑞丹在大学毕业后进入华东理工大学教授徐至课题组读研。

液流电池中广泛使用的全氟磺酸膜（如Nafion膜）正是“永久污染物”的来源之一。徐至长期从事非氟分子筛膜的研究，并已有多项阶段性成果。

传统含氟膜依靠化学基团进行离子交换，徐至团队的技术路径则是利用分子筛规整的孔道结构进行“物理筛分”，但距离应用仍面临一系列挑战。

在徐至与华东理工大学副教授庄林洲的指导下，学生团队开始了尝试。为了寻找材料性能的最优解，他们不断查阅文献、设计实验，仅配方调整就进行了500余次，性能测试超过2000次。

经过反复实验，团队发现成膜过程中溶剂挥发产生的微小剪切力会“拉扯”膜内的分子筛纳米片。团队巧妙地利用这种剪切力，通过调控温度、风速等参数，使分子筛有序排列，从而为质子修建了一条畅通无阻的“高速公路”，极大缩短了传导路径。

解决了关键问题后，团队成功制备得到了直径40毫米的非氟分子筛膜样品。测试结果显示，这种非氟多孔膜的导电性能是商业Nafion膜的2.7倍，而对活性物质的渗透率降低近一半，并具备出色的稳定性与机械强度，兼具低成本、高性能、无氟环保的优势。

在此基础上，团队进一步研究了分子筛纳米片在聚合物基膜中的受力情况，开发了“恒风速变温”连续化生产新工艺，并在生产车间摸索合适的生产条件。经过5个多月，600余次参数调试，3000余次性能测试，他们成功制备出工业规格（650毫米宽幅）的非氟多孔膜。在多家企业开展应用测试的结果显示，该非氟多孔膜在全钒、全铁等液流电池中表现优异，展现出广阔的市场应用前景。

团队正在开展中试实验。图片由华东理工大学提供

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目前，这支“膜法师”团队从实验室起步开发的非氟多孔膜已实现规模化生产，年产量达5万平方米，成本为进口膜售价的1/16。此外，在多家企业开展应用测试。