不对称润湿性Janus膜的研究进展
2021-08-23陆毅
安徽化工 2021年4期
关键词:改性
陆毅
(安徽理工大学材料科学与工程学院,安徽淮南 232001)
膜作为许多现代分离和能量产生过程相关应用中的关键部件,已经引起了人们的极大关注[1]。随着现代社会的快速发展,对功能新颖的膜提出了更高的要求,以满足更节能的工业生产过程和更舒适、更智能的日常生活[2]。具有均匀表面性质的传统膜由于需要外部能量驱动而受到限制,因而开发更高效的膜材料以减少对能源的利用是至关重要的。
“Janus”一词来源于古罗马神话中的双面神Janus。自从1991 年Gennes 在诺贝尔演讲中首次使用Janus 来描述两面具有不同组成或性质的颗粒[3],Janus材料受到了广泛关注。而Janus 膜作为Janus 材料的重要组成部分,有越来越多的研究人员对其进行了研究。Janus 膜一般是指每侧具有相反性质的膜。相反性质是指(超)亲水性/(超)疏水性和正/负电荷等特性,可以通过化学或物理方法实现。所以一般来说,Janus 膜可分为具有不对称润湿性的膜和不对称表面电荷的膜[4]。
不对称润湿性的Janus膜是最常见的一类。基于其不对称润湿性,Janus 膜在很多领域都有巨大的应用潜力,例如流体传输[5-6]、油-水分离[7-8]、集雾[9]、膜蒸馏[10]等。近年来,科研工作者对Janus膜的研究不断深入,本文对Janus膜的研究进展进行综述。
1 不对称润湿性Janus膜的制备
一般来说,不对称润湿性Janus 膜的制备方法可以分为两种:不对称制备和不对称修饰。这两种方法中的任何一种,通过改变表面化学成分,设计微结构或调节Janus 膜两侧的粗糙度,都可以获得所需的润湿性。……
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