具有先进和新颖功能的分离膜在工业分离、水处理、能量收集和存储、医疗保健、仿生器件等领域具有广泛的应用。分离膜的性能主要取决于它们与周围离子、分子、颗粒、乳液和生物活性物质的界面相互作用。含有疏水和亲水链段的两亲共聚物能自发组装成多相和分级结构，已被广泛设计为添加剂、表面改性剂、成膜材料和类脂质双分子层，为调节分离膜的表面物化性质提供了通用平台，是构建多尺度、多层次、多功能表界面功能膜的核心基础性材料。两亲共聚物的可控合成，并将其制成具有目标性能的分离膜是实现共聚物在膜材料中应用的先决条件。
近日，浙江大学朱利平教授与阿尔伯塔大学曾宏波院士在高分子领域顶级综述类期刊《Progress in Polymer Science》联合发表题为“Advanced Functional Membranes Based on Amphiphilic Copolymers”的综述论文。该论文全面概述了基于两亲共聚物的先进功能膜材料最新进展，包括工作原理以及聚合物结构、加工策略和膜性能之间的关联，以期通过精确功能主导的新型两亲共聚物合成和可控制膜工艺，推动下一代聚合物膜的发展。论文首先总结了用于膜制备与改性的两亲共聚物合成方法，强调精确的分子合成是其膜应用的核心任务。随后介绍了将两亲共聚物加工成具有有序和相分离结构膜材料的策略。在这些策略中，基于相转化制膜过程的表面自组装现象得到广泛的研究，其亲水链段自发迁移到膜孔壁，为调节各种用途的膜表面电荷和浸润性提供了通用解决方案。论文进一步结合“循环经济”的理念，从成本控制、可控降解、循环利用等角度分析了两亲共聚物功能膜存在的问题，展望了人工智能、机器学习等新技术的应用在推动膜材料的优化制备、定制设计和工业化应用中的潜能。
朱利平教授和曾宏波院士为该论文的共同通讯作者，浙江工业大学易砖副研究员、中国科学院宁波材料技术与工程研究所朱丽静副研究员为共同第一作者，他们均为浙江大学膜材料与技术研究室的优秀博士毕业生。其他共同作者还包括浙江大学朱宝库教授、方传杰副研究员等。该论文得到国家自然科学基金（U21A20302, 22178311）、国家重点研发计划（2021YFB3801503）、浙江省高层次人才特支计划（2021R52027），以及加拿大自然科学与工程研究委员会等机构或项目的资助。浙江大学膜材料与技术研究室近年来持续开展了聚合物分离膜材料设计、制备与应用的研究工作，建立了具有鲜明特色的“两亲聚合物分离膜”理论与技术体系，膜材料制备技术在合作企业北京碧水源膜科技有限公司、海南立昇净水科技实业有限公司等行业龙头企业得到了规模化生产与工程应用，系列膜产品被应用于“南水北调”水源地治理、北京冬奥会污水处理工程、武汉方舱医院污水处理等国家重大工程，研究成果获得了2022浙江省科技进步奖一等奖、2019海南省科技进步奖一等奖等科技奖励。
浙江大学膜材料与技术研究室合影（2024年11月）
原文链接：
https://doi.org/10.1016/j.progpolymsci.2024.101907
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