近日，我院吴文海副教授以第一作者在界面化学领域国际著名期刊《Langmuir》上发表了题为《A pH-Responsive Trimeric Fluorinated Quaternary Ammonium Surfactant with Recyclability and Enhanced Antimicrobial Activity》的研究论文。该论文第一单位为汉江师范学院化学与环境工程学院/生物资源与生态环境保护十堰市重点实验室，通讯作者为我院王吉利副教授和华中师范大学化学学院/绿色农药全国重点实验室段江副教授。这是我院在该国际顶尖期刊上发表的首篇研究论文，标志着我院在功能表面活性剂及抗菌材料领域的科研水平迈上了新的台阶。该研究工作得到了国家自然科学基金（22506040）资助。
《Langmuir》是美国化学会（ACS）旗下的旗舰期刊，专注于界面主导结构及功能的系统和材料，是国际界面科学与表面化学领域公认的领先期刊。该刊为中科院SCI分区二区期刊，最新影响因子为3.9，在界面化学、胶体与表面科学领域享有盛誉，主要收录关于吸附、润湿、表面活性剂、乳液、泡沫、超薄薄膜、生物界面及先进表征技术等方面的高质量原创研究成果。
实验表明，triQA-1表现出卓越的表面活性，其临界聚集浓度（CAC）低至0.11 mmol/L，表面张力仅为18.47 mN/m，性能显著优于传统持久性污染物全氟辛酸（PFOA）和全氟辛磺酸（PFOS）。更重要的是，该化合物展现出独特的pH响应相分离行为：在强酸（pH=1）条件下可快速沉淀析出，回收率高达98.8%，且回收后结构保持不变，具有良好的可回收利用性；而在pH 3–11范围内溶液保持稳定透明。这一可逆转变使其能够实现可控的起泡/消泡，展现出作为可循环使用绿色表面活性剂的潜力。
研究团队进一步通过热力学分析、透射电子显微镜（TEM）和拉曼光谱等手段，揭示了其酸诱导沉淀的微观机制：高浓度H⁺通过电子效应弱化水分子间的氢键网络，降低溶剂化能力，同时协同氟碳链的超疏水特性，驱动聚集体从囊泡向胶束再向沉淀转变。这一机制区别于传统酸碱基团电离的响应途径，具有重要的理论创新价值。
此外，triQA-1对大肠杆菌（E. coli）和金黄色葡萄球菌（S. aureus）的最小抑制浓度（MIC）分别低至4.2 μM和0.18 μM，抗菌活性显著优于市售的十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）和苯扎氯铵（BAC）。综合上述优异性能，triQA-1有望在可回收抗菌涂层、金属腐蚀防护及智能响应材料等领域获得广泛应用。
本论文是化学与环境工程学院长期坚持“以本为本”、深化本科生科研训练的又一标志性成果。论文的第二、三、四作者王博（2019级应用化学专业毕业生，现就职于武汉药明康德）、许芳芳（2018级应用化学专业毕业生，现于华中师范大学化学学院硕博连读）、王悠（2022级化学专业学生，已录取华中师范大学化学学院硕士研究生）均为我院本科生。此外，2024级化学专业黄守依在大一加入课题组参与部分实验工作，展现出良好的科研潜质。这些成果充分体现了我院“早进课题组、早进实验室、早进团队”的本科生培养理念，以及以科研反哺教学、促进学生创新能力提升的育人实效。学院将继续秉持“立德树人、科研育人”的理念，支持和鼓励更多师生投身科学研究，产出更多高质量、有影响力的原创成果，为学校高质量发展贡献力量。
第一作者简介：吴文海，理学博士，九三学社社员，主要从事抗菌表面活性剂及蓝藻抑制剂的设计合成与生物活性研究。现任汉江师范学院化学与环境工程学院副教授，武汉纺织大学兼职硕士生导师，湖北省化学化工学会第三届青年委员会委员。2020年入职汉江师范学院以来，先后主持国家自然科学基金青年科学基金项目、湖北省自然科学基金联合基金项目等科研项目8项。以第一作者或通讯作者在《Journal of Molecular Structure》《Pesticide Biochemistry and Physiology》等国际重要期刊发表SCI论文10余篇，授权国家发明专利6项。
【编辑：张楠 一审：张楠 二审：丁宗庆 三审：成传明】
