【材料】一卷胶带的“膜”法之旅

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近日，哈尔滨工业大学城市水资源与水环境国家重点实验室的邵路教授团队与成中军副研究员在水单通道Janus膜研究方面取得了新突破。相关研究成果发表于Materials Horizons期刊上。

Janus膜是指两面具有不同润湿性质的膜材料，在两侧表面非对称性润湿特性的驱动下，液体可以在Janus膜的三维多孔横截面层间发生各向异性运输，即液体“二极管”现象，该特性使Janus膜在流体操纵、集雾、集水、微全分析等领域具有很大的应用前景。但目前Janus膜的制备方法难以扩展，限制了其实际应用。此外，目前制备Janus膜的方法只能提供单一的功能，如何赋予Janus膜以多功能性和更加新颖的应用仍然是一个挑战。因此开发简易的制备方法与探索多功能性响应成为Janus膜的研究重点。

邵路教授团队基于商业化的聚四氟乙烯（PTFE）/聚对苯二甲酸乙二酯（PET）复合微滤膜的独特结构和疏水特性，巧妙设计了一种制备多功能水单通道Janus膜的简便方法——涂覆剥离法（Coating and Peeling）：首先对PTFE/PET复合微滤膜进行涂覆改性，通过这一步可以同时将亲水性和所需的功能性（如磁性、染料吸附性或pH响应性等）赋予该复合微滤膜；随后通过胶带剥离方法直接撕掉改性膜的PTFE层，暴露未被改性的疏水PET并在其表面产生大量疏水的PTFE碎片并形成微纳结构，最终产生新的高疏水性表面。暴露的薄疏水面与功能化修饰后的亲水面构成了水单通道Janus膜。

该成果的研究思路将为Janus膜材料的发展提供理论与借鉴，同时多功能Janus膜的制备对于Janus膜的新特性及相关智能装置的开发研究具有重要意义，并可促进Janus膜从科学概念向实用商品化材料的转化。

该论文作者为：Zhenxing Wang, Xiaobin Yang, Zhongjun Cheng, Yuyan Liu, Lu Shao and Lei Jiang

原文（扫描或长按二维码，识别后直达原文页面）：

Simply realizing “water diode” Janus membranes for multifunctional smart applications

Mater. Horiz., 2017, 4, 701-708, DOI: 10.1039/C7MH00216E

导师介绍

邵路

http://www.x-mol.com/university/faculty/19825

成中军

http://www.x-mol.com/university/faculty/26761

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