利用界面聚合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。近日，山东农业大学刘峰/张大侠团队从扩散、反应和聚合等多个角度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，提出了一种多模态AI模型和一系列调节膜形态和性能的方法，为设计高性能膜和微囊产品提供了实用的解决方案。

  2026年2月5日，该工作以“Multifaceted Effects of Oil Phase Hydrophilicity on Membrane Formation Dynamics during Interfacial Polymerization”为题发表在《Advanced Functional Materials》上。山东农业大学博士研究生张涛为论文第一作者，刘峰教授和张大侠副教授为论文通讯作者，山东农业大学为论文第一署名单位。

  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。

图1 不同亲水性油相下界面聚合微囊/界面膜的结构和性能差异

图2 亲水性油相影响界面稳定性并加快水分子传质

图3 多模态AI模型通过界面膜形态预测微囊的包封率

图4 调控界面聚合膜/微囊结构和性能的通用方法

  该研究提高了对界面聚合机理的基本认知，这将助力制药、膜分离和包装等各个领域的产品开发。该工作得到了国家自然科学基金（32272596和32572901）的资助。

  论文链接：https://doi.org/10.1002/adfm.202530284