液體門(mén)控技術(shù)與傳統(tǒng)膜技術(shù)的核心區(qū)別在于,傳輸流體在通過(guò)孔隙時(shí)只與門(mén)控液體接觸而不接觸固體膜材料本身。在液體門(mén)控技術(shù)中,傳統(tǒng)的發(fā)生在固/氣或固/液界面之間的科學(xué)問(wèn)題將轉(zhuǎn)化為固/液/氣或固/液/液界面之間的問(wèn)題,液體的引入使得液體門(mén)控膜具有優(yōu)異的抗污性、節(jié)能性及可設(shè)計(jì)性,以滿足不同功能需求;同時(shí),由于不同種類(lèi)的傳輸流體突破氣/液或液/液界面所需的壓強(qiáng)不同,每種流體都具有特定的跨膜壓強(qiáng)閾值,這賦予了液體門(mén)控復(fù)合膜選擇性分離不同種類(lèi)的流體的能力。
(a) 穩(wěn)定存在于微米/納米尺度孔隙中的液體可作為一種可逆的、可重構(gòu)的受壓力驅(qū)動(dòng)的門(mén)控液體。當(dāng)傳輸流體經(jīng)過(guò)系統(tǒng)時(shí),傳輸流體與門(mén)控液體之間形成一個(gè)界面;(b)(c)在一定壓力下,傳輸流體使氣/液或液/液界面變形并通過(guò)液體門(mén)控復(fù)合膜,實(shí)現(xiàn)這一過(guò)程所需的最小壓強(qiáng)就是跨膜壓強(qiáng)閾值(P閾值)。當(dāng)傳輸流體的壓強(qiáng)(?P)<P閾值時(shí),液體在毛細(xì)作用下填充封閉孔隙;反之,液體門(mén)被打開(kāi),傳輸流體流過(guò)孔隙,并在孔隙內(nèi)形成具有穩(wěn)定氣/液或液/液界面的功能性液體襯里。