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14

2026

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Angew:界面熵调控实现高结晶COF膜离子分离

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高结晶度共价有机框架(COF)膜是实现物质传质的关键核心;但受限于结构规整性与可加工性二者固有的此消彼长制约关系,其制备一直是领域内长期存在的难题。本文提出一种熵调控界面结晶制备策略,可将薄膜成膜路径从动力学受限的无序聚合,转变为热力学驱动的优先生长结晶过程。研究通过在两相界面引入离子 - 偶极相互作用,将单体构型熵显著降低326.9 J·mol⁻¹·K⁻¹,迫使单体预先完成有序排布。同时,溶剂诱导分子扩散作用驱使框架在初生薄膜下层持续生长,最终构筑出非对称结构膜:表层为致密高结晶分离选择层,基底为纤维状大孔支撑层。该 COF 膜具备长程有序孔道结构,比表面积*高可达 1721 m²・g⁻¹,机械稳定性大幅提升。依托规整有序的孔道通道,在混合离子体系中,该膜铯离子(Cs⁺)渗透通量可达 0.17 mol・m⁻²・h⁻¹,Cs⁺/ 镧离子(La³⁺)分离选择性高达 292。

 

原文链接:https://mp.weixin.qq.com/s/NBz0ma8bT4pJCGAWRcISjA