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10
2026
-
06
Science子刊：新型COF膜遇溶剂自动“变形”筛分分子
作者：
研究背景
分离过程在现代化学工业中至关重要，占资本投资的50%以上。有机溶剂纳滤（OSN）作为一种*、节能的膜分离技术，能够在分子水平上分离混合物，具有颠覆整个产业链的潜力。目前，OSN膜主要采用易于加工且重复性好的聚合物膜，以及具有高化学稳定性的陶瓷和沸石等无机膜材料。然而，这些材料仍面临一些挑战：聚合物膜的渗透性和化学稳定性需要进一步提升以满足实际应用需求；而无机膜虽然在化学和热稳定性方面表现优异，但其结构多样性和高机械性能仍需进一步发展。为此，开发具有刺激响应功能的智能膜成为研究热点，尤其是能够在外界条件变化下自发调控孔径的溶剂响应性智能膜，对于OSN过程具有重要意义。共价有机框架（COF）作为一种由轻元素通过共价键构筑的晶态多孔材料，具有高度可设计的框架结构和优异的化学稳定性，特别是二维（2D）COF因其*排列的孔道和*的耐化学性，成为OSN膜材料的理想候选。研究发现，外部刺激可调控2D COF层间的非共价相互作用（如π-π堆积），诱导其堆叠方式从AA堆叠转变为准AB堆叠，从而有效调节孔道尺寸。然而，如何制备具有高结晶度和层间滑移行为的2D COF膜仍面临挑战。因此，本文报道了一种制备具有溶剂响应性结构灵活性的高结晶2D COF膜的策略，并展示了其在OSN中的优异性能。
本文摘要
基于膜的纳滤技术有望在各类应用中彻底改变有机溶剂的大规模处理。然而，目前广泛使用的商业膜存在渗透性低、结构可调性窄以及耐化学性有限等问题。在此，报道了一种制备具有溶剂响应性结构灵活性的共价有机框架（COF）膜的策略。这些COF膜在极性有机溶剂中的层间滑移产生了具有高选择性的亚纳米孔。这些智能COF膜在多种纳滤应用中实现了高截留率（>99%）、高渗透通量（>15 kg m⁻² hour⁻¹ bar⁻¹）以及优异的有机溶剂耐受性。
原文链接：https://mp.weixin.qq.com/s/3p9yshaC9Jnop-TOOZxONA
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