Yan Luo, Xiaoyan Liu*, Yu Fang*, Acc. Mater. Res., 2025, DOI: 10.1021/accountsmr.4c00400

图1. 功能性纳米膜的制备及其应用

界面聚合法（IP）制备的功能薄膜因其独特的结构特点和巨大的应用潜力而备受关注。这些薄膜通常在气-液、液-液界面上制备，界面的限域效应创造了有利于聚合和薄膜形成的独特环境。在气-液界面聚合（ALIP）过程中，反应单体在缩聚之前在界面自组装，允许材料的受限生长。通过合理的选择构筑单元、调节单体浓度和反应时间，可以制备出大面积、自支撑、无缺陷、厚度和孔隙率可调的几十到几百纳米厚度的薄膜。这些薄膜具有很强的粘附性、优异的机械稳定性，在分离技术、光学、催化和环境保护方面的发挥着重要的作用。液-液界面聚合（LLIP）进一步扩大了可用于薄膜制备的构筑单元的可选择性。两种互不相溶的液体之间的界面为处于两相的反应分子提供了一个理想的反应平台，促进了具有丰富孔隙率的，大面积、均匀、自支撑薄膜的生长。薄膜的物理化学性质可以通过对构筑单元分子结构的理性设计、调控单体浓度和反应时间来实现调控，这将推动功能薄膜的制备和应用。

图2. 制备薄膜的典型分子单元：(a)醛和吡啶盐单体，(b)氨基和肼单体，(c)通过希夫碱和Katritzky反应制备薄膜的典型反应

本综述介绍了我们课题组通过ALIP和LLIP方法在功能薄膜制备和应用方面取得的最新研究进展。首先讨论了通过希夫碱和Katritzky反应制备多种具有特定性能的薄膜。此外，介绍了薄膜在荧光和比色传感、吸附、分离、催化、软致动器、柔性表面增强拉曼散射（SERS）衬底和非线性光学（NLO）等方面的应用。最后，针对目前高性能薄膜制备和应用所面临的挑战，对界面限域方法制备薄膜的未来研究方向进行了展望，旨在推动具有独特物理化学性质的薄膜的创新。

第一作者：陕西师范大学博士研究生罗艳

通讯作者：陕西师范大学房喻教授、刘小燕副教授

全文链接：https://doi.org/10.1021/accountsmr.4c00400