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  近日，浙江大學(xué)徐志康教授帶領(lǐng)的聚合物分離膜及其表界面工程研究團(tuán)隊(duì)在Chemical Communication上發(fā)表題為“Polyamide Nanofilms Synthesized via Controlled Interfacial Polymerization on the “Jelly” Surface”的文章，該文章的第一作者為博士生馬曌宇。  

  通過(guò)油相/水相界面聚合合成超薄而致密的聚酰胺納米薄膜是制備高性能納濾膜和反滲透膜的關(guān)鍵技術(shù)。傳統(tǒng)的界面聚合反應(yīng)速率極快，往往是油相中的酰氯單體一加入，水相中的胺類(lèi)單體就立馬與之反應(yīng)，因而整個(gè)過(guò)程較難調(diào)控。另外，直接接觸的液/液界面穩(wěn)定性也相對(duì)較差，加入另一相時(shí)液相本體的擾動(dòng)很容易造成界面的波動(dòng)，從而影響聚酰胺納米薄膜的均勻性。  

  課題組在前期提出構(gòu)建納米材料中間層用于儲(chǔ)存水相單體，從而在一定程度上調(diào)控界面聚合過(guò)程。在此基礎(chǔ)上，馬曌宇同學(xué)提出了一種利用“果凍”(瓊脂凝膠）儲(chǔ)存胺類(lèi)單體、同時(shí)提供穩(wěn)定反應(yīng)界面的方法，使得界面聚合直接在凝膠的表面進(jìn)行，并利用此類(lèi)凝膠的溫敏性，在反應(yīng)結(jié)束后通過(guò)簡(jiǎn)單的升溫使凝膠融化，得到自支撐的聚酰胺納米薄膜。

  研究表明，在此界面聚合的過(guò)程中，由于凝膠的非流動(dòng)特性以及與胺類(lèi)單體的相互作用，使得水相單體的擴(kuò)散速率明顯下降，從而降低了反應(yīng)速率。作者通過(guò)核磁氫譜的定量分析證明了“果凍”對(duì)哌嗪擴(kuò)散速率的有效抑制與對(duì)界面聚合的調(diào)控；降低了聚合反應(yīng)速率后，也使得作者可通過(guò)簡(jiǎn)單的溫度變化合成不同厚度和粗糙度的的聚酰胺納米薄膜，進(jìn)而估算出該界面聚合反應(yīng)的表觀活化能。相比于自由的液/液界面聚合，利用該方法合成的聚酰胺納米薄膜具有厚度可調(diào)、粗糙度下降、表面負(fù)電荷增加的特點(diǎn)，其薄層復(fù)合膜顯示出十分優(yōu)異的納濾性能。

  論文鏈接：https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2020/cc/d0cc02555k#!divAbstract