由于物理和化学微环境的协同作用，具有可调有序通道和自由有机基团的共价有机骨架（COF）膜在分子分离方面具有极大的应用前景。

近日，天津大学姜忠义教授，吴洪教授提出了一种制备可促进CO₂传输的COF膜的缺陷工程策略。

文章要点

1）通过在亚胺连接的骨架上构建缺失连接基的缺陷，自由氨基被原位引入并精确控制在COF纳米片上。进一步将良好结晶度、长径比大的缺陷型COF纳米片组装成COF复合膜。

2）产生的缺陷使膜具有更高的孔隙率，同时保持了结晶度和热化学稳定性，而游离氨基提高了膜对CO₂的亲和力，并作为膜内连续促进CO₂的运输载体。

3）制得的COF膜具有较高的CO₂透过率(>300GPU)，在加湿状态下对CO₂/N₂和CO₂/CH₄混合气体的分离选择性分别为80和54，与原膜相比分离性能有了显著的提高。因此，提高了从后燃烧和沼气升级过程中捕获节能CO₂的潜力。

这种缺陷工程策略为设计和制造具有定制功能的先进膜提供了一种新颖而有效的方法。

参考文献

Zheyuan Guo, et al, Missing-linker Defects in Covalent Organic Framework Membranes for Efficient CO₂ Separation, Angew. Chem. Int. Ed. 2022

DOI: 10.1002/anie.202210466

https://doi.org/10.1002/anie.202210466