阴离子交换膜支撑液液界面上的选择性离子转移反应的研究(6)
通过分析以上微、纳米液/液界面电化学的发展趋势和该领域内一些优秀科研团队近期的研究工作可以发现，液/液界面电化学的发展和生命科学的结合越来越紧密，研究的对象也逐渐由简单的小尺寸无机和有机离子转为大分子，特别是生物大分子，例如细胞色素C、多肽、精蛋白，肝磷脂等。但是，对于多通道纳米-液/液界面电化学的研究而言，涉及生物大分子和具有高选择性、高灵敏度、高重现性和低检测限的电化学传感器的研究还鲜见报道，分析其原因，主要是还存在以下几个方面的问题还有待解决。第一：由于所采用的模板本身所具有的缺陷所产生的问题。例如当采用有机多孔性聚酯膜作为模板支撑多通道纳米-液/液界面时，由于多孔聚酯膜所含孔洞的亲水性还不足以让所支撑的阵列的微、纳米-液/液界面完全在膜表面上，界面往往可能存在于膜内的孔洞中，从而就会影响阵列的微、纳米-液/液界面电荷转移反应的反应机理和动力学参数的准确测定；γ－三氧化二铝薄膜的孔道是不对称的，而且尺寸太大，故无法进行尺寸选择性离子转移的研究；而沸石分子筛虽然从孔径上属于微孔材料（孔径<2nm），但这一孔径明显小于生物大分子的分子尺寸，故沸石分子筛会将大分子阻挡在孔外，这样也就无法将沸石薄膜所支撑的多通道纳米液/液界面用于生物大分子转移的研究。第二：Dryfe等主要通过在金属汞表面化学合成形成Y型沸石分子筛薄膜，其制备过程不仅繁琐，还涉及汞这类毒性物质，尤其是该膜必须经过高温灼烧脱模，而高温灼烧后会膜会变得更加脆而易碎，故其稳定性还存在缺陷。
在多孔膜材料中，除了上述介绍的多孔聚酯膜、－三氧化二铝薄膜和沸石薄膜之外，还有一类介于微孔（孔径<2nm）和大孔（孔径>50nm）材料之间的多孔膜即介孔膜（孔径：250nm），由于其具有高比表面积、高吸附量、孔结构排列有序、生物相容性和孔内表面易于修饰等特点，因而被广泛地应用于催化、分离、生物大分子的吸附及其传感器研究等领域，故，介孔膜的研究近来引起了人们极大的关注。迄今为止，介孔膜的制备主要是在固体基底上通过旋涂、浸渍提拉或者喷雾等方法制得，而这种膜是往往需要固体基底支撑，无法作为独立支撑（free standing）的多孔膜应用于液/液界面电化学领域中。
无机复合介孔膜[26]：近十年来，一种新型的、独立支撑的无机复合介孔膜，即在阳极氧化铝膜内的孔道中生成介孔二氧化硅材料从而制备出介孔氧化硅/阳极氧化铝无机复合介孔膜，因其结构的完整性，有序性以及潜在的广泛用途引起了人们极大的关注。例如：2003年，Yang等首次采用水热法以F127为表面活性剂将介孔二氧化硅材料组装在阳极氧化铝膜中制备无机复合介孔膜。迄今为止，国外已有很多研究小组，如Teramae小组（日本）、Stucky小组（美国）、Bein小组（德国）等领导的科研小组，通过水热法和抽滤法，制备出各种无机复合介孔膜，这些无机复合介孔膜的出现丰富了介孔膜的应用，例如纳米材料的模板电化学合成，但是，迄今为止还未见其在液/液界面电化学领域中应用的报道。
有机/无机复合介孔膜[27]：通过我们研究小组前期已经开展的无机复合介孔膜支撑多通道纳米-液/液界面电化学的研究工作，发现无机复合介孔膜应用于支撑多通道纳米-液/液界面还存在一定局限性。主要原因在于两个方面，首先由于无机复合介孔膜是以阳极氧化铝膜作为硬模板，而模板自身存在一些缺陷，如柔韧性差、脆易碎、特别是在酸、碱性环境下极不稳定。特别是在制备无机复合介孔膜过程中，往往采用高温灼烧法除去膜内的表面活性剂（脱模），而高温灼烧脱模的过程会导致该无机复合介孔膜的物理性质变得更加脆而易碎，特别是灼烧脱模后膜内棒状介孔材料还会发生收缩从而产生空隙，影响膜结构的完整性。为了解决阳极氧化铝膜作为硬模板自身存在一些缺陷，包括柔韧性差、脆易碎、特别是在酸、碱性环境下极不稳定的问题，人们开始尝试将有机多孔膜－商业多孔聚碳酸酯膜作为模板用于合成有机无机复合介孔膜。但是，这些有机无机复合介孔膜仍然采用高温灼烧的方法去除膜内的表面活性剂，而聚碳酸酯膜的耐受温度小于140℃，在高温灼烧表面活性剂的同时，聚碳酸酯膜也被灼烧了。所以，迄今为止，其它研究小组去除表面活性剂之后所得到的材料只是膜内的棒状介孔材料，而不是完整的膜材料，也就难以将其应用于膜科学与技术领域，特别是本课题所涉及的多通道液/液界面电化学领域。