超薄可变形类蛋白多肽纳米膜：实现超高通量高选择性分子分离的仿生突破

本研究通过酰氯交联多肽构建了具有变形性、多功能性和可扩展性的仿生类蛋白纳米膜，其厚度仅10-13 nm，自由体积分数达36.6%，具备0.6 nm均匀纳米孔和优异亲水性。该膜展现33倍于商业纳滤膜的水渗透率（337 L m?2 h?1 bar?1）及20000的溶质选择性，并可通过原位生长转化为混合基质膜（MMMs）或金属有机框架膜（MOFs），在水净化和溶质筛分领域具有重要应用价值。

　　

亮点
我们开发了通过多肽变形网络实现三重膜形态转换的创新策略：从超薄纳米膜到混合基质膜（MMMs），最终转化为金属有机框架（MOF）膜。

材料与化学试剂
杆菌肽（>60单位/mg）、均苯三甲酰氯（TMC，98%）、正己烷（≥99%）、六水合硝酸锌（98%）等试剂直接使用未纯化。

多肽纳米膜的界面聚合
通过水相杆菌肽（3.2% w/v）与有机相TMC（0.2% w/v）的20分钟界面反应，形成自支撑纳米膜（图1a）。该膜可完整转移至金属环，展现优异的机械性能和可加工性（附图S3）。

结论
我们开发的类蛋白多肽纳米膜兼具可变形性、多功能性和规模化生产潜力。其超薄特性（10-13 nm）、36.6%自由体积和0.6 nm规整孔道，实现了337 L m^?2 h^?1 bar^?1的超高水通量及20000的溶质选择性。更重要的是，该平台可通过锌离子螯合转化为ZIF-8 MOF膜，为智能膜材料设计开辟新途径。