近日，我校材料与化工专业硕士研究生吴桐以第一作者身份在国际期刊《Nature Water》上发表了题为“Liquid-infused aerogel membrane with reverse functions enables on-demand emulsification and demulsification”的研究性论文。中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所张学同研究员、盛智芝副研究员和河海大学孙甲鹏副研究员为论文通讯作者。河海大学硕士研究生王玲玲和吴国松教授为论文的共同作者。

多孔限域固液复合膜具有丰富的界面性能，在分离、气体捕获、软制动器、传感器、药物释放和生物电子学等领域应用广泛。近年来，如何选择性地将功能液体限域在多级孔中，并在一片膜中实现两种相反功能（如乳化和破乳），仍是一个难题。本论文的研究工作主要针对这一难题，提出并构建了一种选择性原位液体限域气凝胶膜（Selectively in situ liquid-infused aerogel membrane，SILAM），通过调节压力实现了低能耗抗污染按需乳化和油水分离功能。在乳化模式下，SILAM相较于已有的乳化膜具有低能耗高效乳化性能。在破乳模式下，SILAM能够从乳液和任意配比的油水混合物中实现高效的油水分离，并具备优异的抗污性能。将SILAM应用于实际船舶废水处理，油水分离系数达到99.97%，循环性能达30次以上。从长远来看，本课题研发的SILAM在水处理、食品行业、石油化工等领域具有广阔的应用前景。

图1 SILAM的设计策略与应用示意图

吴桐同学2017-2021年在我校材料科学与工程专业进行本科阶段的学习，2021年被录取为我校材料与化工专业硕士研究生，并加入我校吴国松教授创建的水固界面研究团队。2022年进入我校研究生培养基地中科院苏州纳米所，在张学同研究员领导的课题组开展科研实践活动。2024年6月，吴桐同学在校内导师孙甲鹏副研究员和基地导师盛智芝副研究员的联合指导下顺利完成学业，现任教于云南省文山学院。此次吴桐同学以第一作者身份在国际顶刊发表研究论文，展现了河海大学材料学科本科生教育和研究生教育的高质量培养成效。

    论文链接：https://www.nature.com/articles/s44221-024-00290-x