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表界面工程是實現聚合物分離膜材料結構與性能精準調控的重要手段，對於拓展分離膜材料應用、提升服役性能具有重要意義。過去二十年裡，聚合物膜表界面工程領域取得了一系列重要進展。作為這一領域的代表研究團隊，浙江大學徐志康教授帶領的聚合物分離膜及其表界面工程團隊受Macromolecules期刊邀請，系統總結了近年來聚合物膜表面改性技術，分別梳理了多孔膜與薄層複合膜的表界面工程的研究進展，並展望了本領域的未來發展方向。相關前瞻綜述以「Surface and Interface Engineering of Polymer Membranes: Where We Are and Where to Go」為題發表在近期出版的Macromolecule期刊上。
本文首先回顧了傳統的聚合物分離膜改性手段，並介紹了包括貽貝仿生沉積、原子層沉積、點擊化學、液體門控膜等一系列最新膜表面改性技術。隨後，針對多孔膜與薄層複合膜表界面工程的特點與應用需求，分別介紹了兩類膜表界面工程的研究進展。
多孔膜表界面工程的研究興趣展現出由均勻改性向非對稱改性轉變的特點。其中，Janus膜的興起引發了大量有關Janus膜製備與應用的研究。其製備方法根據製備思路的不同，又可分為基於界面的製備策略與基於物理/化學梯度的製備策略；另一方面，不同應用對於Janus膜結構性質的需求也有所差異。
圖1.均勻改性和不對稱改性。（a）聚合物膜的均勻改性；（b）通過形成界面或梯度的策略不對稱改性構建Janus膜。
圖2.薄層複合膜的表面和界面改性。（a）傳統的界面聚合方法；（b）選擇性分離層的表面改性；（c）對基膜改性後實施界面聚合；（d）構建中間層後實施界面聚合。
圖3.薄層複合膜製備過程中的界面調控。（a）傳統的界面聚合體系；（b）使用共溶劑調控有機相的性質；（c）使用離子液體調控酰氯單體的擴散方向；（d）使用水凝膠存儲控釋水相胺類單體；（e）應用氣–液界面合成聚酰胺分離層。
原文鏈接：
https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.macromol.1c02647
徐志康教授簡介
徐志康，浙江大學求是特聘教授，浙江省吸附分離材料與技術重點實驗室主任。徐志康教授帶領的聚合物分離膜及表界面工程課題組(SIEPM)在聚合物分離膜及表界面工程領域已發表超過420篇學術論文，超過70項授權專利。
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