东华大学冯训达课题组《Nature Chemical Engineering》：流体失稳驱动界面聚合膜结构演化的界面流变机制

背景：薄层复合聚酰胺膜是反渗透和纳滤的核心材料，但其渗透性与选择性的权衡瓶颈与界面聚合过程中单体传质、化学反应和界面流动的复杂耦合密切相关。传统研究多关注静态界面张力等平衡物理量，而忽略了动态界面应力响应。研究目的：东华大学冯训达课题组旨在揭示界面黏弹性对界面聚合中流体失稳与膜结构演化的调控机制。他们利用光反应性两亲分子在水油界面形成单分子层，通过紫外光照调节界面堆积状态和流变响应，在保持静态界面张力不变的情况下，建立可控平台。结论：研究表明，界面黏度显著影响界面不稳定性阻尼过程，决定膜表面空心脊状结构的特征尺度。通过调控界面流变，制备了具有大面积均一空心褶皱形貌的聚酰胺纳滤膜，实现了44.15 LMH/bar的水渗透率和99.82%的Na2SO4截留率，并在膜组件尺度验证了策略的可放大性。该工作建立了界面流变状态与膜结构尺度之间的直接关联，为高性能膜材料设计提供了新思路。