具有渐变润湿性梯度的静电纺丝纤维膜，可用于驱动液体沿多孔膜厚度定向输送，在服装透湿、生物医药、油水分离等领域具有良好的应用前景。然而这种连续梯度结构纤维膜的制备存在许多困难，限制了其在各个领域的进一步应用。
鉴于此，贵州大学材料与冶金学院李龙等人首次报告了一种一步静电纺丝制备策略（图1），通过程序控制在线共混静电纺丝技术，采用具有相容链段但润湿性明显不同的聚(ε-己内酯)(PCL)和聚(ε-己内酯-共乙二醇)(PCE)，制备出湿润性沿纤维膜厚度方向渐变的连续梯度膜。结果表明，制备的梯度膜表现出定向输液特性，液滴只能从富疏水性一侧向富亲水性的一侧渗透，而在相反的方向阻塞渗透过程。由于渐变润湿性梯度所产生的内部驱动力，与均质润湿性的膜相比，梯度膜获得了更快的定向液体传输渗透通量。基于这一特性，梯度膜在超快定向浮油收集和低能耗油水混合物定向分离方面具有应用潜力，为润湿性各向异性多孔膜的设计和制造提供了新的思路，在多种应用中具有应用前景。相关研究成果以“One-step electrospinning membranes with gradual-transition wettability gradient for directional fluid transport”为题目发表于期刊《Journal of Membrane Science》上。
图1. 用于制备连续梯度膜的程序化一步静电纺丝策略和渐变润湿性梯度示意图。
该连续梯度膜具有液体单向传输特性，膜的浮油收集演示也证明了其在低能耗海上浮油收集上的应用前景。在低/高重力条件下的连续梯度膜相较于均相膜对水和油的渗透通量均显著提高（高重力下梯度膜的油渗透通量相较于PCL均相膜提升了11倍，）。该梯度膜可实现低重力下的长时间持续油水分离，具有良好的循环使用性能。
该工作于2021年11月20日在线发表，贵州大学材料与冶金学院李龙副教授为通讯作者，硕士研究生申权为第一作者。
Q. Shen, Y. Jiang, S.Z. Guo, L. Huang, H.B. Xie, L. Li *, Journal of Membrane Science, https://doi.org/10.1016/j.memsci.2021.120091
论文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0376738821010310
