中国科学院过程工程研究所万印华研究员课题组通过在间隔件表面顺序生长功能性聚合物刷，研制出一种受珊瑚触手启发的防污膜间隔件。该研究发表在AIChE杂志上。

膜间隔件结垢会导致压降增加并缩短膜组件的使用寿命。由于污垢与膜间隔件之间存在强烈的相互作用，因此清洁这些被污染的间隔件具有挑战性。

将药物掺入防污涂层中可以通过药物释放有效灭活细菌。然而，抗菌表面不适合生物发酵-膜分离等生产过程。此外，由于灭活时间延长，它们有可能促进耐药细菌的生长。

在自然进化过程中，珊瑚获得了低表面能和可控形态的独特特征，赋予了它们防污和自洁的特性。“从珊瑚触手中汲取灵感，我们利用原子转移自由基聚合(ATRP)反应在垫片表面制作了形态可控的低表面自由能(LSFE)层，有效增强了垫片的防污和自清洁特性。”.万.

在两步ATRP反应中，温度响应聚合物刷，特别是聚-N-异丙基丙烯酰胺(PNIPAM)和防污氟化聚合物刷，称为聚-2-全氟辛基)乙基甲基丙烯酸酯(PFOEMA)，连续固定在垫片上表面。改性间隔物具有较低的表面能，从而减少了污染物的吸附。

此外，PNIPAM赋予防污层显着的温度响应性，从而能够控制界面粗糙度并增强水合能力。与市售聚丙烯垫片相比，改进的垫片将压降增量和污染物吸附分别降低了61.7%和89.3%。

该研究的通讯作者罗建全教授表示：“这种创新方法解决了氟化表面的反吸附性和疏水性之间的权衡，为微尺度传质控制提供了宝贵的见解。”“我们相信这种方法有可能为各个领域提供指导，包括防污膜模块的制备、生物传感器和免疫分析。”

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