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  哈工大化工與化學學院邵路教授作為通訊作者今年來已經發表頂刊論文6篇，包括Science (1篇)、Nature Communications (2篇)、Science Advances (1篇)、Angew Chem. (1篇) 和剛剛發表的Advanced Materials （1篇）。接下來介紹一下邵路團隊Advanced Materials論文關于前生命化學啟發的“膜”法創新研究工作。

  壓力驅動膜工藝在低碳廢水處理和水凈化中發揮著越來越重要的作用，它們與人類社會的可持續發展密切相關。污染物在膜/水溶液界面的吸附引起的膜污染限制了膜組件和設備的有效和持久運行。因此，膜污染及防治一直是分離膜行業的痛點和研究熱點。膜污染后通常需要將膜片從分離設備中移出進行離線非原位清洗，但意味著顯著的經濟和生產成本。而催化清潔膜憑借有效的環境刺激響應可以實現對污染物的排斥和降解，為原位減輕膜污染提供了巨大的應用潛力。然而，在綠色溫和條件下構建高效催化清潔膜方面仍然存在巨大挑戰，特別是基于廣泛使用的惰性疏水聚合物分離膜。

圖1、前生命化學啟發礦化改性制備新型催化清潔膜示意圖

圖2、原位離子耦合相互作用模擬計算圖

  該離子耦合介導礦化策略賦予新型礦化改性膜優異的表面能和極性分量，改性膜表現出超低的水下原油粘附力。得益于主動催化防污協同被動水合防污，該離子耦合介導礦化膜在水包油乳液的錯流連續分離測試過程中表現出強大的原位再生功效以及較輕的膜污染。研究對膜原位再生的過程進行品質因數評價，改性膜的原位再生品質因數是對照組的9倍。結合測試結果和理論計算研究分析，氨基丙二腈分子可以與Mn²⁺產生強烈的相互作用，揭示了氨基丙二腈和Mn²⁺的原位離子耦合聚合過程為氧化錳礦化和生長提供了反應性成核位點。而且研究發現離子耦合介導的聚氨基丙二腈復合功能涂層具有普適的粘附性，適合聚四氟乙烯等多種惰性高分子膜材料的功能化改性。研究中首次提出的前生命化學衍仿生礦化改性方法不僅能應用于新型低碳分離功能膜的合成制備，還在構建前生命化學啟發的多功能工程材料方向上具有廣闊的應用前景。

  邵路教授為哈工大長聘教授、英國皇家化學會會士、黑龍江省杰出青年科學基金獲得者、中國化工學會分子辨識分離工程專委會委員，任npj Clean Water 副主編（Nature 合作期刊）、Journal of Membrane Science、Advanced Membranes、ACS ES&T Engineering編委或顧問編委等職務，連續入選“中國高被引學者”榜單和全球前2%頂尖科學家榜單（最新2022年度國內化學工程領域排名第11位）。

  相關論文鏈接：https://doi.org/10.1002/adma.202306626

  邵路教授主頁：http://homepage.hit.edu.cn/shaolu?lang=zh