（一）ACS Appl. Mater.Interfaces：PVDF油水分離膜材料新成果
頻繁的石油泄漏事故和工業(yè)含油污水的大量排放嚴(yán)重污染環(huán)境、危害人類(lèi)健康，尤其油田和工業(yè)產(chǎn)生的酸性含油廢水近年來(lái)引起了人們的廣泛關(guān)注，開(kāi)發(fā)適合于酸性環(huán)境且耐酸穩(wěn)定性?xún)?yōu)異的油水分離材料迫在眉睫，成為當(dāng)前的研究熱點(diǎn)之一。聚酰胺-胺（PAMAM）樹(shù)枝狀大分子外側(cè)擁有大量的伯氨基團(tuán)，且氨基數(shù)量隨其代數(shù)的增加而增加，在酸性條件下具有大量活性位點(diǎn)，有望解決這一持續(xù)挑戰(zhàn)。
本團(tuán)隊(duì)從膜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)出發(fā)，選取無(wú)致密皮層的PVDF多孔膜作為基材，首先通過(guò)冷等離子體聚合技術(shù)制備了丙烯酸接枝PVDF（PVDF-g-PAA）分離膜。在此基礎(chǔ)上，將氨基化功能化SiO2?納米粒子接枝到PVDF-g-PAA膜表面提高表面粗糙度；進(jìn)一步，通過(guò)界面聚合（IP）技術(shù)將PAMAM樹(shù)枝狀大分子固定在膜表面提高表面能。通過(guò)微納米粗糙結(jié)構(gòu)、高表面能、酸性環(huán)境多氨基響應(yīng)位點(diǎn)的有機(jī)結(jié)合實(shí)現(xiàn)改性膜的超親水及水下超疏油性能；所得改性膜的水接觸角和水下油接觸角分別為0°和150°，在0.9 bar下通量高于3100 L/(m2·h)]，分離效率高于99%。最重要的是，PAMAM鏈上的氨基在酸性條件下通過(guò)質(zhì)子化作用使其從坍塌狀態(tài)延伸為完全疏松的狀態(tài)，賦予膜具有較優(yōu)異的抗油滴粘附性能、抗污染性能、穩(wěn)定性及重復(fù)使用性能。本工作為酸性條件下腐蝕性油水乳液的分離提供了良好的應(yīng)用前景。
相關(guān)成果以“Fabrication of pH-sensitive superhydrophilic/underwater superoleophobic?poly(vinylidene fluoride)-graft-(SiO2nanoparticles and PAMAM dendrimers) membranes?for oil–water separation”為題發(fā)表在高水平期刊ACS Applied?Materials & Interfaces（IF=8.456）。論文的第一作者為浙江大學(xué)高分子科學(xué)與工程學(xué)系黃小軍副教授團(tuán)隊(duì)的博士后魏晨杰；通訊作者為天津工業(yè)大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院陳莉教授和浙江大學(xué)高分子科學(xué)與工程學(xué)系黃小軍副教授。該項(xiàng)工作得到了國(guó)家自然科學(xué)基金、浙江省自然科學(xué)基金等項(xiàng)目的資助。
（二）Anal. Chem.：梯度膜生物檢測(cè)傳感新成果
近段時(shí)間以來(lái)，隨著人類(lèi)面臨的突發(fā)性傳染疾病的風(fēng)險(xiǎn)增高，對(duì)低濃度生物標(biāo)志的現(xiàn)場(chǎng)高效可靠快速檢測(cè)是打贏防疫攻堅(jiān)戰(zhàn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。即時(shí)檢測(cè)（Point-of-careTesting, POCT）技術(shù)不受場(chǎng)所和時(shí)間限制，采用便攜式的儀器和試劑，在健康促進(jìn)、疾病診斷、生物應(yīng)急和檢驗(yàn)檢疫等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。這一技術(shù)不需要依賴(lài)大型生化儀器進(jìn)行檢驗(yàn)，也不需要復(fù)雜的器件加工流程，縮短了診斷耗時(shí)，拓寬了應(yīng)用范圍，具有格外重大的醫(yī)療價(jià)值。
本團(tuán)隊(duì)利用具有獨(dú)特微結(jié)構(gòu)的立體三維梯度微孔分離膜與微流控技術(shù)相結(jié)合，提出了“l(fā)ab-on-hollow?fiber membrane (HFM)”的新型三維微流體概念，構(gòu)建了基于梯度微孔膜多通路微陣列檢測(cè)平臺(tái)，并用于多功能生物標(biāo)志物的即時(shí)檢測(cè)。在本文中，具有梯度孔徑和高親水通量的微孔膜被用作微流體裝置基底，膜孔選擇性地將大分子截留在內(nèi)表面內(nèi)，同時(shí)允許小分子自由擴(kuò)散。3D-HFM檢測(cè)設(shè)備中的微流體模型非常接近Lucas-Washburn和Laplace的模型，表明檢測(cè)液通過(guò)微毛細(xì)管作用促進(jìn)了流體的自驅(qū)動(dòng)向上流動(dòng)。以葡萄糖為例，通過(guò)靜電相互作用將高靈敏度的熒光或光學(xué)生色試劑固定在HFM中。葡萄糖與生物酶反應(yīng)生成的羥基自由基使PyroninG熒光試劑發(fā)生猝滅，猝滅效率與葡萄糖濃度呈良好的線(xiàn)性關(guān)系（1?22mM，R2=0.997）。此外，該傳感平臺(tái)還可用于分析可見(jiàn)光譜中的尿蛋白或葡萄糖檢測(cè)，具有廣泛的測(cè)試范圍。與傳統(tǒng)的二維平面設(shè)備相比，此3D-HFM微流體設(shè)備顯示出出色的多功能性和均勻性，并具有更的動(dòng)態(tài)檢測(cè)范圍、較高的響應(yīng)靈敏度和準(zhǔn)確性。該生物傳感平臺(tái)集成目標(biāo)分子選擇性篩分，生物酶識(shí)別，生物分子的信號(hào)傳導(dǎo)及讀取為一體，這種基于聚合物中空纖維膜基質(zhì)的新型生物快速檢測(cè)設(shè)備在生化檢測(cè)與生物傳感領(lǐng)域具有巨大應(yīng)用前景。
相關(guān)成果以“Three-dimensionalmicroporous hollow fiber membrane microfluidic device Integrated with selectiveseparation and capillary self-driven for point-of-care testing”發(fā)表在在高水平期刊Analytical?Chemistry（IF=6.35），論文的第一作者為浙江大學(xué)高分子科學(xué)與工程學(xué)系黃小軍副教授團(tuán)隊(duì)的博士研究生吳慧敏；通訊作者為浙江大學(xué)高分子科學(xué)與工程學(xué)系黃小軍副教授、杭州師范大學(xué)醫(yī)學(xué)院陳大競(jìng)教授。該項(xiàng)工作得到了國(guó)家自然科學(xué)基金、浙江省自然科學(xué)基金等項(xiàng)目的資助。
