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 嵌段共聚物分離膜具有孔徑均一、可調(diào)的優(yōu)勢，在病毒脫除、藥物分離等高精度特種分離領(lǐng)域展現(xiàn)了特有的應(yīng)用前景，被共識為下一代高性能分離膜的發(fā)展方向。但遺憾的是，由于嵌段共聚物均孔分離膜材料對聚合物的組成和分子量分布等要求較高，使得目前所研究的嵌段共聚物主要都是以聚苯乙烯為膜基體的高分子材料。這一研究現(xiàn)狀也往往導(dǎo)致如下問題：1) 膜的親水性差，抗污染性能有限；2) 膜的機(jī)械強(qiáng)度不夠理想，穩(wěn)定性有待提高；3) 膜表面缺少功能性基團(tuán)，難于賦予其催化、降解等附加性功能。

圖1. 可仿生礦化均孔復(fù)合膜制備示意圖

針對上述嵌段共聚物均孔分離膜的技術(shù)缺陷，浙江大學(xué)高分子科學(xué)與工程學(xué)系的伍廣朋研究員與徐志康教授通過緊密合作，將易于水解的脂肪族碳酸酯和可仿生礦化的鄰苯二酚基團(tuán)集成到一個嵌段共聚物(PVCA-b-PPC)體系中，制備出了具有優(yōu)異成孔能力的有機(jī)-無機(jī)納米復(fù)合分離膜材料。該研究通過組合有機(jī)聚合物與無機(jī)納米材料各自的結(jié)構(gòu)特點和性能優(yōu)勢，成功賦予了復(fù)合分離膜強(qiáng)的機(jī)械強(qiáng)度，高的化學(xué)穩(wěn)定性、以及強(qiáng)親水、抗污染和催化等性能，實現(xiàn)了嵌段共聚物分離膜材料的高性能與多功能化設(shè)計。

圖2. 有機(jī)-無機(jī)嵌段共聚物均孔分離膜的電鏡照片

相關(guān)論文以 “Bio-inspired Block Copolymer for Mineralized Nanoporous Membrane” 為題發(fā)表于新一期的《ACS Nano》。研究生周會君和楊貫文為論文的共同第一作者，伍廣朋研究員為通訊作者，該研究得到了國家自然科學(xué)基金和浙江大學(xué)“百人計劃”經(jīng)費(fèi)的支持。