非常规界面上的聚合:定制薄层复合膜的新策略
界面聚合是在不相溶界面上合成薄膜复合膜分离层最为常用的技术。界面聚合过程中,组成界面的两种溶剂决定了单体的扩散动力学和聚合所处的化学环境,对聚合物薄膜的形成有着至关重要的影响。然而,截止目前绝大多数的研究着眼于传统的烷烃-水界面,该界面难以用于多苯环胺类单体在内的新型单体的界面聚合。随着界面聚合技术的不断发展和材料设计的不断深入,对新型界面的研究十分必要。
针对这一问题,课题组忻嘉辉、范红雨、郭变变等人总结了利用传统烷-水界面以外的界面定制化开展界面聚合的最新进展。界面的非传统特征可以被分为非传统的界面组成、非传统的界面构筑方式和非传统的界面拓扑。
综述首先总结了通过在有机相和(或)水相中添加共溶剂或用其他溶剂取代其中一相来构筑的液-液界面的策略,及其对界面聚合的调控作用。综述同时特别关注了创新性液体-凝胶界面和液体-气体界面。接着综述介绍了形成反应界面的新策略,如新型喷涂、刮涂喷涂相结合等新方法,并讨论了自由界面上的界面聚合及由其衍生而来的聚合策略。在第三部分,综述还讨论了具有图案化的物理化学性质的基底如何影响界面聚合,以及对得到的薄层复合膜性能的影响。在综述的最后,作者预测了非常规界面在界面聚合未来发展、应用中的潜力,并指出了其中存在的机遇与挑战。
相关成果以“Interfacial polymerization at unconventional interfaces: an emerging strategy to tailor thin-film composite membranes”为题在Chemical Communication期刊发表。论文的第一作者为浙江大学高分子科学与工程学系博士生忻嘉辉,通讯作者为浙江大学高分子科学与工程学系徐志康教授,杨皓程研究员。该项工作得到了国家自然科学基金、浙江省自然科学基金和国家重点研发计划的支持。
DOI: 10.1039/D3CC04171A