共价有机骨架 (COF) 已成为膜分离的有前途的平台，但在快速和选择性地分离离子方面仍然具有挑战性。

在这里，南京工业大学Yong Wang，Zhe Zhang提出了一种具有垂直排列纳米棒的 COF 膜概念，用于有效分离稀有金属离子。

文章要点

1）研究人员合理设计了季铵功能化单体，通过界面合成在多孔基底上合成 COF 层。COF 层具有不对称结构，其中上部显示垂直排列的纳米棒，而下部显示超薄致密层。

2）垂直排列的纳米棒扩大了接触面积以收集水和单价离子，超薄致密层可实现高渗透性和选择性。所得膜表现出优异的分离性能，例如，Cs⁺渗透速率为0.33 mol m⁻² h⁻¹，接近多孔基质中的值，在单体系和二元体系中Cs⁺/La³⁺选择性高达75.9和69.8，凸显了在稀有金属离子分离中的巨大潜力。

参考文献

Liu, Q., Liu, M., Zhang, Z. et al. Covalent organic framework membranes with vertically aligned nanorods for efficient separation of rare metal ions. Nat Commun 15, 9221 (2024).

DOI：10.1038/s41467-024-53625-3

https://doi.org/10.1038/s41467-024-53625-3