液体门控技术与传统膜技术的核心区别在于,传输流体在通过孔隙时只与门控液体接触而不接触固体膜材料本身。在液体门控技术中,传统的发生在固/气或固/液界面之间的科学问题将转化为固/液/气或固/液/液界面之间的问题,液体的引入使得液体门控膜具有优异的抗污性、节能性及可设计性,以满足不同功能需求;同时,由于不同种类的传输流体突破气/液或液/液界面所需的压强不同,每种流体都具有特定的跨膜压强阈值,这赋予了液体门控复合膜选择性分离不同种类的流体的能力。
(a) 稳定存在于微米/纳米尺度孔隙中的液体可作为一种可逆的、可重构的受压力驱动的门控液体。当传输流体经过系统时,传输流体与门控液体之间形成一个界面;(b)(c)在一定压力下,传输流体使气/液或液/液界面变形并通过液体门控复合膜,实现这一过程所需的最小压强就是跨膜压强阈值(P阈值)。当传输流体的压强(∆P)<P阈值时,液体在毛细作用下填充封闭孔隙;反之,液体门被打开,传输流体流过孔隙,并在孔隙内形成具有稳定气/液或液/液界面的功能性液体衬里。