将流体工程中"阀"、"泵"功能及理论引入智能膜材料与膜过程研究领域,提出了智能开关与智能推动同步的新型智能化控释系统,突破溶质扩散理论所限,展示了强化智能开关膜系统控释速率的新途径和提高控释程度的理论与方法;发展了分子识别型、葡萄糖浓度响应型和温敏型开关膜材料的种类和特性,研制出反向温敏开关膜及微球新体系,开发了微流控和膜乳化法制备可控复杂结构单分散微囊膜和微球的新方法。研究工作受到国际关注和重视,应邀赴哈佛大学和法国ESPCI等合作研究。在Angew Chem Int Ed等影响因子10以上刊物发表论文3篇,封面论文2篇、封面导读论文5篇,论文被SCI和EI收录150篇次,SCI他引254次(包括Science等刊物);申请中国专利16项(已授权12项)和国际专利5项(已授权2项)。获教育部自然科学奖二等奖1项。在杰青项目支持下将在智能膜材料创新和膜过程强化基础研究方面取得新突破。
Responsive smart membranes;membrane materials;membrane processes;separations;transfer processes
项目执行期间,在智能膜材料创新和膜过程强化基础研究方面取得了多项创新性成果。在国际上创新性地提出了钾离子识别型正向开关膜新体系,提出了智能开关膜可控制备的新方法,发展了分子识别型、乙醇浓度响应型和pH响应型智能开关膜材料的种类和特性,提出了强化温度响应型智能膜过程的新途径;发明了具有大动量突释模式的新型环境响应型微囊膜控释系统,突破了溶质扩散理论所限,发现了强化微囊膜系统控释速率的新途径,发展了温度响应型、钾离子识别型、分子识别型、pH响应型和醇浓度响应型等系列新型突释微囊膜体系,建立了提高控释传递动量的新模式与方法,提出了单分散环境响应型微囊膜可控制备的新方法。相关成果共发表期刊论文44篇,其中在Adv. Funct. Mater. (I.F.=10.179)等影响因子3.0以上刊物发表论文30篇,封面论文1篇、封底论文3篇、扉页导读论文1篇,论文被SCI和EI收录72篇次;申请国际发明专利2项、中国发明专利6项;获授权美国发明专利1项、中国发明专利5项。研究工作受到国内外同行广泛关注和重视,项目执行期间论著被SCI他引1200余次(包括Nature Nanotech.等刊物);应邀在国际学术会议做邀请报告17次、国内学术会议邀请报告13次。国际著名出版社Springer邀请撰写国际上第1本关于智能膜的英文专著,应邀撰写中英文教材和专著5章。研究成果多次被Nature Mater.(I.F.=32.841)和英国皇家化学会Highlights Chem. Sci.和Chem. World等国际重要学术媒体作为“研究亮点”进行专题报道,得到了国内外同行的高度评价。