膜

油水乳化液分离到今天是一个世界性的难题，大量的废油和溢油的排放对人类健康和整个环境造成了更大的危害。因此，在需要处理此类问题时，必须有必要的材料。超疏水涂层在处理这些问题上显示出了希望，但其耐久性差限制了其应用。为了克服这种情况，赋予自修复能力的超疏水涂层可以作为一种潜在的解决方案发挥作用。本工作通过将聚二甲基硅氧烷( PDMS )、ZIF-90和氟烷基硅烷( FAS )浸涂在亚麻织物上制备改性织物。PDMS是一种已知的有机硅，在自然界中首先被涂复在织物上作为底层的疏水基团，当疏水性丧失时，会迁移到织物表面以恢复其疏水性。然后通过水热处理将ZIF-90包复在织物表面，得到纳米级的粗糙度，然后用FAS对其进行改性，以提高织物的疏水性。改性织物超疏水，水接触角( WCA )为151°，对几种油水乳状液也表现出较好的分离能力，最高效率达99.5 %，通量为1213   L   m-2 h-1。改性织物具有优异的10个循环回用性，对机械耐久性和化学稳定性测试也表现出较好的稳定性，可在室温下自愈合，并可通过热处理。随后解释了自愈机制。试验后的分离效率和通量也很有希望，表明其在实际油水乳状液分离中具有潜在的应用前景。

本文利用聚二甲基硅氧烷( PDMS )的亲有机疏水膜，以疏水性离子液体( ILs ) 1 -丁基-3 -甲基咪唑双(三氟甲基)磺酰基)酰亚胺( [ bmim ] [ Tf2N ] )、1 -辛基-3 -甲基咪唑双(三氟甲基)磺酰基)酰亚胺( [ omim ] [ Tf2N ] )和三己基十四烷基膦酰亚胺( [ P6，6，6，14 ] [ DCA ] )为萃取相，对一种从水溶液中回收稀释香兰素的萃取体系进行了实验和理论研究。建立了适用于描述ILs萃取体系中水相中香兰素的传质模型。根据该模型，确定PDMS膜提供的主要传质阻力，其次是IL。[ P6，6，14 ] [ DCA ]实验表明，与[ Tf2N ]阴离子型ILs相比，跨膜通量增加了13 %，但也表现出较高的水跨膜通量。在这方面，[ omim ] [ Tf2N ]被发现具有更好的香草醛/水选择性。渗透汽化体系提取香兰素的跨膜通量优于文献报道的数据。另一方面，根据COSMO-RS中的筛选，将阴离子DCA、SCN、TCC、Otf、PFBS、Tf2N、Pf2NyPF6与吡咯烷、哌啶、膦基阳离子结合，适宜增加香草醛提取性能。

基于空间排斥和亲和力差的超润湿膜对油水分离引起了实质性的兴趣。然而，目前最先进的膜并不能从字面上解决污垢和渗透率的下降，从而限制了它们长期分离的可行性。本文受大禹\"排水而非堵水\"理念的启发，通过化学配位相分离聚结破乳法，设计了聚甲基丙烯酸羟乙酯( PHEMA ) -聚二甲基硅氧烷( PDMS ) -补偿聚偏氟乙烯( PVDF )膜，实现了黏性乳状液的长效高效分离。多道共聚焦激光扫描显微镜证实，对称和迂曲的微孔结构有利于油液的空间封闭和聚结破乳，而PHEMA和PDMS的协同补偿协调了油液的抗污染和释放性能。该膜对十甲基环戊硅氧烷、大豆油石蜡、正十六烷、异辛烷等黏性乳状液在错流操作下表现出前所未有的渗透半衰期( τ )，远远超过了普通的超润湿膜在应用的台架死端过滤。我们的\"无垢\"膜设计技术为推动新一代油水分离膜的发展提供了机遇。

近年来，片上器官( OoC )系统引起了不同学科研究者越来越多的兴趣。OoCs以微型化的方式使体内样微环境的再创造和广泛不同组织或器官的或器官。通常，OoC平台是基于聚二甲基硅氧烷( PDMS )制成的微流控芯片，PDMS具有良好的生物相容性、透氧性和快速成型性，但其对小分子疏水分子(包括多种测试化合物、激素和细胞因子)的吸附能力有限。OoC系统的另一个共同特点是膜的集成( i )分离不同的组织室，( ii )将对流灌注限制在介质通道，( iii )为细胞单层提供机械支持。通常，多孔聚合物膜是通过轨迹刻蚀(例如聚对苯二甲酸乙二酯)来显微结构的；PET )或光刻(如PDMS )。虽然已经利用了不同生物力学性质的膜(刚性PET到弹性PDMS )，但膜结构和材料大多停留在人工状态，与体内条件(细胞外基质)不相似。在此，我们报道了一种利用激光结构的聚甲基丙烯酸甲酯( PMMA )在OoC模块中可靠制备和集成电纺膜的方法，选择PMMA作为基材，在避免吸收问题的同时提供了类似PDMS的光学参数和生物相容性。利用静电纺丝技术生成3D膜，可以生成类似于原生细胞外基质( ECM )的微环境。我们对两种不同的电纺膜进行了测试，并建立了紧密集成到PMMA模块中的工艺。人(微血管)内皮和(视网膜色素)上皮细胞层可在系统内成功培养7天，而直接接触(内皮细胞)或保护(上皮细胞)不受剪切流的影响。