ICS07.080 CCSA53 中华人民共和国国家标准 GB/T47684—2026 仿生液体门控技术 跨膜压强测试方法 Bioinspiredliquidgatingtechnology—Testmethodfortransmembranepressure 2026-05-25发布 2026-12-01实施 国家市场监督管理总局 国家标准化管理委员会发布目 次 前言 Ⅲ ………………………………………………………………………………………………………… 1 范围 1 ……………………………………………………………………………………………………… 2 规范性引用文件 1 ………………………………………………………………………………………… 3 术语和定义 1 ……………………………………………………………………………………………… 4 原理 2 ……………………………………………………………………………………………………… 5 测试装置 2 ………………………………………………………………………………………………… 6 测试条件 3 ………………………………………………………………………………………………… 7 液门系统准备 4 …………………………………………………………………………………………… 7.1 多孔固体膜材料 4 …………………………………………………………………………………… 7.2 功能门控液体材料 4 ………………………………………………………………………………… 7.3 传输流体 4 …………………………………………………………………………………………… 8 系统稳定性判断 5 ………………………………………………………………………………………… 8.1 计算 5 ………………………………………………………………………………………………… 8.2 判断 5 ………………………………………………………………………………………………… 9 测试步骤 5 ………………………………………………………………………………………………… 10 试验数据处理 6 …………………………………………………………………………………………… 11 测试报告 6 ………………………………………………………………………………………………… 附录A(规范性) 膜夹持系统 7 …………………………………………………………………………… 附录B(资料性) 集成式测试装置 8 ……………………………………………………………………… 附录C(资料性) 跨膜压强测试说明和示例 9 …………………………………………………………… 附录D(资料性) 测试报告示例 11 ………………………………………………………………………… 参考文献 12 …………………………………………………………………………………………………… ⅠGB/T47684—2026前 言 本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则 第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定 起草。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文件由中国机械工业联合会提出。 本文件由全国仿生学标准化技术委员会(SAC/TC598)归口。 本文件起草单位:厦门大学、中国石油天然气股份有限公司勘探开发研究院、门创科技(厦门)有限 责任公司、北京机械工业自动化研究所有限公司、吉林大学、北京机电工程总体设计部、煤炭科学研究总 院有限公司、中国科学院上海技术物理研究所、中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所、华侨大学、 中国人民解放军陆军勤务学院、中能国研(北京)电力科学研究院。 本文件主要起草人:侯旭、樊漪、吕伟峰、张群、秦修功、洪义强、郭慧、姜江、黄世龙、张志辉、吴兵、 张涛、丁昆、盛智芝、李怀鑫、张运茂、罗刚、仝佳平、孙一宸、赵钊。 ⅢGB/T47684—2026仿生液体门控技术 跨膜压强测试方法 1 范围 本文件描述了仿生液体门控技术中跨膜压强的测试方法。 本文件适用于热力学稳定的仿生液体门控系统(简称“液门系统”)的跨膜压强测试。 2 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文 件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于 本文件。 GB/T6682 分析实验室用水规格和试验方法 GB16297 大气污染物综合排放标准 GB/T30693 塑料薄膜与水接触角的测量 GB/T45846 标准大气 SY/T5370 表面及界面张力测定方法 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 仿生液体门控技术 bioinspiredliquidgatingtechnology 在液体门控膜(3.6)上,基于多孔固体膜材料(3.3)孔道内的毛细作用,实现功能门控液体材料(3.4) 对传输流体(3.5)可控调节输运的技术。 3.2 仿生液体门控系统 bioinspiredliquidgatingsystem 由多孔固体膜材料(3.3)、功能门控液体材料(3.4)和传输流体(3.5)三种基本组成部分构成的系统。 3.3 多孔固体膜材料 poroussolidmembranematerial 具有一定形状和尺寸分布的贯通孔道结构的固体膜材料。 3.4 功能门控液体材料 functionalgatingliquidmaterial 具备良好润湿多孔固体膜材料(3.3)能力,受孔道内的毛细作用,能够稳定填充于膜孔道,并在外部 压力作用下发生可逆形变的液体材料。 3.5 传输流体 transportfluid 与功能门控液体材料(3.4)不互溶,用于跨膜传输的气体或液体。 3.6 液体门控膜 liquidgatingmembrane 由多孔固体膜材料(3.3)与功能门控液体材料(3.4)稳定复合而成的膜。 1GB/T47684—20263.7 跨膜压强 transmembranepressure Pa 驱动传输流体透过液体门控膜时施加在传输流体上的压强。 3.8 临界跨膜压强 criticaltransmembranepressure Pc 驱动传输流体透过液体门控膜过程中的压强峰值。 4 原理 在固体多孔骨架中引入功能门控液体,通过施加压强控制门的开关,实现物质传输的可控调节。跨 膜输运行为受功能门控液体材料与多孔固体膜材料之间的液-固界面,以及传输流体与功能门控液体材 料之间的液(或气)-液界面的协同效应影响。 如图1所示,跨膜压强与临界跨膜压强之间的相对关系决定了液门系统的工作状态: ———当跨膜压强低于临界跨膜压强时(Pa<Pc),功能门控液体材料会填充并密封膜中的微尺度孔 道,阻止传输流体通过膜; ———当跨膜压强高于临界跨膜压强时(Pa>Pc),传输流体则可通过膜进行跨膜输运,孔道内会形 成一个稳定的气-液或液-液界面层; ———当跨膜压强减少至低于临界跨膜压强时,功能门控液体材料会重新回填多孔固体膜的孔道,恢 复膜的关闭状态。 图1 液体门控膜的可逆开关过程 5 测试装置 跨膜压强测试装置示意图如图2所示,各部件功能和要求如下: ———数字源表:为压力传感器提供稳定的直流电压,将压力传感器信号同步至显示单元,最大电压 应为200V,最大电流应为1A,最大测量分辨率应为1pA或100nV,基本测量精度应小于或 等于0.012%,最低采样频率应为1Hz; ———压强传感器:测量管路中压强以电流信号输出,量程视测试需求而定,精度等级应在0.5级 2GB/T47684—2026