不同pH溶液中聚多巴胺层的离子渗透行为

    近日，中国科学院兰州化学物理研究所材料表面与界面行为研究组在离子渗透性可控电化学界面方面取得新进展。

    研究人员通过多巴胺自氧化聚合，使聚多巴胺自沉积在金表面。发现该膜对阳/阴离子氧化还原活性探针分子均呈现出完全可逆、pH可控选择渗透。当pH值较高时，该聚合物带负电荷，对阳离子可渗透但排斥阴离子；pH值较低时，该聚合物带正电荷，对阴离子可渗透但排斥阳离子。聚多巴胺对不同类型、不同浓度的电解质具有不同的电化学响应行为。

    聚电解质膜对电活性反离子呈现出选择性渗透，长久以来对其研究较多。该材料易受外界环境影响，从而导致电荷密度以及电荷种类变化，进而改变润湿性、对离子的渗透性和膜的强度。这些“智能”膜在微流体器件渗透性控制、色谱分离中的表面涂层、控释系统等领域有应用前景。在这些膜系统中，对阴离子和阳离子、尤其是pH值均可产生响应的两性离子膜，更可取，因为它可用来构建更加“智能的”界面。包含氨基团和酚羟基的聚多巴胺可能具有两性或两性离子性。然而，对其研究甚少。

    该研究结果发表在Chem. Commun. (Chem. Commun., 2010, 46, 5900–5902)。