自組裝和骨料工程的創(chuàng)新使膜能夠更好地平衡水滲透性和鹽排斥性，克服了傳統(tǒng)的權(quán)衡。
在這里，香港城市大學(xué)Alicia Kyoungjin An ，Gang Lu，香港大學(xué)Shuang Zheng展示了一種策略，利用納米限制空間中的多價(jià)氫鍵相互作用來操縱可控和有組織的結(jié)晶。
文章要點(diǎn)
1）具體來說，設(shè)計(jì)了兩親性低聚物，其特征在于具有強(qiáng)極性封端基序的疏水片段。當(dāng)在空氣/水界面上鋪展時(shí)，疏水部分排斥水，在納米限制下產(chǎn)生超分子低聚物的有序排列，而強(qiáng)極性部分參與強(qiáng)氫鍵并重新配置以與水分子強(qiáng)烈相互作用，從而實(shí)現(xiàn)納米限制的晶疇的可控組裝和取向。
2）這種排列提供了雙重好處:改善孔徑分布以獲得超選擇性，并增加水滲透的自由體積。與具有弱極性基序的對(duì)應(yīng)低聚物相比，厚度為6nm的優(yōu)化膜在壓力驅(qū)動(dòng)條件下表現(xiàn)出14.8 L m-2 h-1 bar-1的水滲透性和超過54 bar-1的非凡的水/NaCl選擇性。
這項(xiàng)研究揭示了納米約束的自組裝和聚集工程如何影響聚合物膜的結(jié)構(gòu)、功能和性能，強(qiáng)調(diào)了超薄膜中可控結(jié)晶的前景，以實(shí)現(xiàn)最佳的脫鹽效果。
參考文獻(xiàn)
Lu, G., A, H., Zhao, Y. et al. Nano-confined controllable crystallization in supramolecular polymeric membranes for ultra-selective desalination. Nat Commun 16, 2284 (2025).
DOI：10.1038/s41467-025-57353-0
https://doi.org/10.1038/s41467-025-57353-0
