

近日,山东农业大学植物保护学院2024级博士研究生张涛以第一作者身份在期刊《Advanced Functional Materials》(中科院一区TOP,IF5=19.4)在线发表了题为“Multifaceted Effects of Oil Phase Hydrophilicity on Membrane Formation Dynamics during Interfacial Polymerization”的研究论文。刘峰教授和张大侠副教授为通讯作者,山东农业大学为第一完成单位。
界面聚合是当前构建微囊和分离膜的重要工业化方法。然而,利用该方法制备亲水性油相活性成分的微囊及界面膜时,包封率低和截留率不足等问题影响产品质量。对膜形成微观过程变化和调控方法的认识不足是困扰该技术优化的关键制约问题。
该研究从扩散、反应和聚合等多个角度深入探讨了界面聚合过程中油相的亲水性对膜形成动力学的影响规律。研究发现,亲水性油相与水连续相产生的氢键相互作用和界面湍流显著加速了单体材料的扩散及聚合反应。矛盾的是,这种加速抑制了初始界面上低聚物的有效交联。在扩散限制模型下,低聚物的聚合导致膜厚度不均匀增加,由此解释了膜厚度增加反而包封率和截留率降低的异常现象。基于对膜形成动力学的全面理解,该研究提出了一种多模态AI模型。通过分析界面膜形态,能够有效预测微囊的包封率高低变化,从而加快微囊产品的开发效率。此外,该研究还开发了一系列调节膜形态和性能的方法,能够根据需要获得包封率和分离性能差异的界面膜,以适配不同应用场景。该研究不但丰富了对界面聚合机理的认知,也为设计高性能膜和微囊产品提供了实用解决方案。

山东农业大学植物保护学院2024级博士研究生,研究方向为农药制剂加工与应用。以第一作者(含共一)在Advanced Functional Materials、ACS Nano、Chemical Engineering Journal等期刊发表学术论文7篇。作为项目负责人,获中国国际大学生创新大赛(2023)(2024)两届国赛金奖。2025年入选中国科协青年人才培育工程博士生专项计划。
教授,博士生导师,泰山产业领军人才。山东省蔬菜产业技术体系-病虫防治与质量控制岗位专家,主持国家自然科学基金、国家重点研发计划子课题等十余项。发表科研论文近200篇,授权国家发明及实用新型专利18项,转化5项。获第五届山东省优秀研究生指导教师,培养的研究生10人次获山东省优秀学位论文和山东省研究生优秀科技创新成果奖。
张大侠
副教授,硕士生导师,主持国家自然科学基金面上项目、国家重点研发计划子课题和山东省重点研发计划子课题等3项,以第一作者或通讯作者在Nature Communications、Advanced Materials、Advanced Functional Materials、ACS Nano、Chemical Engineering Journal等国际知名期刊发表研究论文30余篇。博士论文获2022年福建省研究生优秀学位论文,作为主要完成人获得山东省高等学校科学技术奖二等奖、三等奖。
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