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中国古典哲学名著《易经》里阐述了太极的概念：“易有太极，始生两仪，两仪生四象，四象生八卦”。随后宋代朱熹在《朱子语类》中认为“太极包含阴阳、刚柔、奇耦，无所不有”。若能将中国传统哲学思想与当代科学研究结合起来，将会发生怎样的思想碰撞呢？近年来，膜研究领域的新型方向Janus膜在哲理上与太极阴阳有着相通之处，是因为它在膜的两侧往往具有相反的性质。并且Janus膜在诸多领域展现出了显著优于传统均一的膜高效性能，已经受到了越来越多的关注。近日，来自美国阿贡实验室、英国剑桥大学和澳大利亚新南威尔士大学联合国教科文组织膜科学技术中心的研究人员在Advanced Materials 上发表了综述文章“Janus Membranes: Creating Asymmetry for Energy Efficiency”。文章第一作者为阿贡实验室的Hao-Cheng Yang博士，通讯作者为剑桥大学Jingwei Hou博士及阿贡实验室Seth Darling博士。

文章首先讨论了膜过程与能源之间的关联，作者认为其主要在于两个方面：大部分膜分离是一个耗能的体系，所以降低该过程的能耗是提高其能源效率的关键；另一些膜过程则与产能息息相关，例如燃料电池隔膜、离子电池隔膜等（图1）。所以对于这些膜而言，保持高效的选择渗透则是保证产能原件效率的重要因素。

随后，作者详尽介绍了多种制备Janus膜的方法，其中大体分为非对称制备与非对称改性两种。作者认为非对称改性由于其有更大的灵活度，是制备Janus体系的重要方法。随后作者分别就“涉及表界面过程的非对称改性”以及“非界面过程的非对称改性”两种主要方法进行了介绍了总结（图2）。

文章主体部分从两个不同类别的Janus膜着手，介绍了它们在能源领域的应用。作者首先关注的是具有相反亲水性质的Janus膜，针对它们在膜鼓泡、膜乳化、膜破乳、膜蒸馏以及雾气收集等方面的应用进行了阐述，并且详尽介绍了Janus膜在降低能耗方面的重要意义。随后，文章又进一步讨论了具有相反电荷的Janus膜在浓差极化发电及纳滤水处理的应用。表明了Janus体系的重要意义在于不仅可以降低能耗，更可以实现一些传统隔膜无法实现的作用（例如电荷选择性的离子透过）。此外，文章还讨论了一些其他类型的Janus膜，例如导电/绝缘体系隔膜等。

最终，作者再次讨论了Janus膜的狭义定义及广义定义。认为Janus膜的核心在于在膜的两侧引入相反（狭义）或者不同（广义）的性质。该综述文章系统介绍了Janus膜的理论体系，讨论了Janus膜的制备方法，并向读者展示了Janus膜的广阔应用前景。该文结构清晰，语言通畅，示意图简洁精美，推荐膜领域及能源领域的广大读者阅读原文。

该论文作者为：Hao-Cheng Yang, Yunsong Xie, Jingwei Hou, Anthony K. Cheetham, Vicki Chen, Seth B. Darling

原文（扫描或长按二维码，识别后直达原文页面）：

Janus Membranes: Creating Asymmetry for Energy Efficiency

Adv. Mater., 2018, DOI: 10.1002/adma.201801495

（本文由王丹供稿）

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