貴州大學李龍：首次利用可控程式化一步靜電紡絲技術製備潤溼性漸變梯度膜
具有漸變潤溼性梯度的靜電紡絲纖維膜，可用於驅動液體沿多孔膜厚度定向輸送，在服裝透溼、生物醫藥、油水分離等領域具有良好的應用前景。然而這種連續梯度結構纖維膜的製備存在許多困難，限制了其在各個領域的進一步應用。
鑑於此，貴州大學材料與冶金學院李龍等人首次報告了一種一步靜電紡絲製備策略（圖1），透過程式控制線上共混靜電紡絲技術，採用具有相容鏈段但潤溼性明顯不同的聚(ε-己內酯)(PCL)和聚(ε-己內酯-共乙二醇)(PCE)，製備出溼潤性沿纖維膜厚度方向漸變的連續梯度膜。結果表明，製備的梯度膜表現出定向輸液特性，液滴只能從富疏水性一側向富親水性的一側滲透，而在相反的方向阻塞滲透過程。由於漸變潤溼性梯度所產生的內部驅動力，與均質潤溼性的膜相比，梯度膜獲得了更快的定向液體傳輸滲透通量。基於這一特性，梯度膜在超快定向浮油收集和低能耗油水混合物定向分離方面具有應用潛力，為潤溼性各向異性多孔膜的設計和製造提供了新的思路，在多種應用中具有應用前景。相關研究成果以“One-step electrospinning membranes with gradual-transition wettability gradient for directional fluid transport”為題目發表於期刊《Journal of Membrane Science》上。
圖1. 用於製備連續梯度膜的程式化一步靜電紡絲策略和漸變潤溼性梯度示意圖。
該連續梯度膜具有液體單向傳輸特性，膜的浮油收集演示也證明了其在低能耗海上浮油收集上的應用前景。在低/高重力條件下的連續梯度膜相較於均相膜對水和油的滲透通量均顯著提高（高重力下梯度膜的油滲透通量相較於PCL均相膜提升了11倍，）。該梯度膜可實現低重力下的長時間持續油水分離，具有良好的迴圈使用效能。
該工作於2021年11月20日線上發表，貴州大學材料與冶金學院李龍副教授為通訊作者，碩士研究生申權為第一作者。
Q. Shen, Y. Jiang, S.Z. Guo, L. Huang, H.B. Xie, L. Li *, Journal of Membrane Science, https://doi.org/10.1016/j.memsci.2021.120091
論文連結：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0376738821010310
