据预测，到2050年，工业和能源行业将占据全球淡水消耗量的25%[1]。其中，一些高耗水行业（如湿法冶金、电池制造、采矿等）在生产过程中会产生大量酸性废水，这类废水不仅pH值极低（通常低于2），还含有高浓度的重金属离子（如铜离子、镍离子、铬离子等）、有毒有机化合物以及溶解盐[2][3]。例如，在印刷电路板的剥离过程中，通常会使用35%-50%浓度的硝酸作为剥离剂。由此产生的废液中含有50-80克/升的铜离子、4.0-6.0摩尔/升的硝酸（约占20-30重量%）以及其他杂质[4]。如果不对这些酸性废水进行有效处理，它们会导致水体酸化、土壤污染、生态系统破坏，甚至通过生物积累危害人类健康[5]。同时，这些废水中的贵金属和酸也有很高的回收价值。如何在净化废水的同时实现高效的资源回收，已成为可持续工业发展面临的紧迫挑战[6][7][8]。
纳米过滤技术是废水处理和资源回收领域的关键技术[9][10][11][12]。由于其出色的分离效率和成本效益，近年来纳米过滤技术在酸性废水处理中的应用越来越受到重视[13][14][15]。然而，传统纳米过滤膜属于聚酰胺结构，在酸性条件下容易受到氢离子的攻击而发生降解，从而导致性能严重下降，限制了其在强酸性环境中的应用[16][17][18][19]。因此，开发能够在高酸性介质中依然保持稳定的化学稳定性更强的耐酸纳米过滤膜，已成为科研和工业界关注的焦点[20][21][22][23]。由于带正电荷的纳米过滤膜具有优异的阳离子分离性能，因此在处理酸性废水方面具有巨大潜力。因此，有必要对其耐酸性能进行科学、客观的评估[24][25][26][27]。
目前相关研究已取得不少进展，大多数研究集中在开发新型耐酸材料上，而对于在静态强酸环境作用下材料结构和功能协同变化的研究相对较少[28][29]。现有的耐酸稳定性评估方法过度依赖静态浸泡实验，忽视了实际分离过程中动态操作条件（如离子扩散梯度、水力冲刷、浓度极化等）的影响[30][31][32][33]。尤其是，微观过程（如表面形态、表面电荷、表面化学性质）与宏观分离性能变化之间的内在关联尚未得到充分阐明。对于膜失效机制的理解不足以及耐酸性能评估方法的不完善，这些都是阻碍耐酸纳米过滤膜在工业中大规模应用的关键问题。
本研究探讨了在评估纳米过滤膜耐酸性能时，传统静态浸泡测试与动态测试之间的本质差异。通过聚乙烯亚胺和三甲基氯硅烷的界面聚合方法，制备了一种带正电荷的纳米过滤膜。研究结合多种表征技术，分析了该膜在强酸环境（硫酸和硝酸）中不同时间下的降解行为。此外，还建立了结构与性能之间的关联机制，并对实验中观察到的关键现象进行了解释。本研究加深了我们对带正电荷纳米过滤膜耐酸性能及其降解机制的理解，同时也为在强酸性环境中科学评估耐酸纳米过滤膜提供了理论依据和实验数据。
