港科大杨晶磊/加州理工 William A. Goddard III《ACS Catal.》：结合机器学习势函数与量子化学 - 探究界面聚合中的单分子水催化效应

背景：界面聚合是制备高性能分离膜和功能薄膜的重要工艺，但界面限域处的反应与扩散现象复杂，缺乏定量表征手段。研究目的：通过结合量子化学计算、机器学习力场模拟与实验表征，揭示水分子在TEPA与HMDI界面聚合中的催化作用机制。结论：研究发现单个水分子能在胺基与异氰酸酯基之间构建氢键桥梁，显著降低质子转移能垒，从而加速聚合反应；同时，TEPA倾向于向有机相迁移，而HMDI更稳定于有机相，导致聚合主要发生在油相一侧的界面区域，这为理解界面反应动力学和调控膜材料形貌提供了新视角。