尽管共价有机骨架 (COF) 显示出开发先进分离膜的巨大潜力,但当代 COF 膜仍然缺乏可控的堆叠和高效的筛分。
在这里,哈工大Lu Shao,Yanqiu Zhang通过设计反应扩散组装过程,使用单宁酸 (TA) 进行异相成核合成,构建了图灵架构 COF 膜。
文章要点
1)TA 与胺单体共价结合,形成具有增加的反应性和降低的扩散性的复合前体。这改变了席夫碱与醛单体反应的途径,满足了合适的反应扩散条件,最终形成了具有可控堆叠和均匀孔结构的迷宫状条纹或斑点图案图灵 COF 膜。
2)COF 膜具有高效的分子筛分能力,可用于有机溶剂纳滤,同时其通量比商用膜高 621%。因此,本研究为高效 COF 膜的原位合成提供了范例,可用于多种可持续分离。
参考文献
Fan Yang, et al, Turing covalent organic framework membranes via heterogeneous nucleation synthesis for organic solvent nanofiltration, Sci. Adv. 10, eadr9260 (2024)
DOI: 10.1126/sciadv.adr9260