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  二維共價有機(jī)框架（covalent organic frameworks, COFs）是一類由共價鍵連接的結(jié)晶性多孔材料。對比傳統(tǒng)的多孔納米材料（MOFs和ZIFs），COFs具有完全有機(jī)無金屬骨架、低質(zhì)量密度、良好的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)多樣性等優(yōu)異性能。因此，COFs成為高質(zhì)量膜材料的重要候選者和熱點(diǎn)研究對象。然而，目前制備具有亞納米級孔徑的COF膜仍然是一個巨大的挑戰(zhàn)。除了缺少合成高質(zhì)量COF膜的行之有效的方法外，其復(fù)雜的合成步驟、高溫、高壓以及難以規(guī)模化限制了其實(shí)際應(yīng)用。與此同時，實(shí)現(xiàn)COF復(fù)合納濾膜的剛?cè)嵯酀?jì)，尺寸可控也是COFs材料在在分離膜研究上急需解決的問題。

  近日，哈爾濱工業(yè)大學(xué)教授、英國皇家化學(xué)會會士、城市水資源與水環(huán)境國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室成員邵路團(tuán)隊(duì)，首次提出了一步法界面“分子焊接”合成共價有機(jī)骨COF）納濾膜策略。利用COF 材料縮合聚合和多巴胺（DA）自聚合的耦合化學(xué)環(huán)境通過界面反應(yīng)合成制備具有精確篩分能力的無缺陷超薄COF納濾膜。多巴胺的分子柔性以及COFs晶體結(jié)構(gòu)的剛性賦予了pDA/TpPa-COFs獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和性能。實(shí)驗(yàn)結(jié)果和密度泛函理論（DFT）模擬揭示多巴胺聚合過程中產(chǎn)生的活性自由基有利于親核反應(yīng)，促進(jìn)了COF 薄層的生長同時減少其缺陷、調(diào)控其孔徑，界面分子焊接方法合成的COF 納濾膜在有機(jī)溶劑體系分離應(yīng)用和脫鹽應(yīng)用中表現(xiàn)出“雙料”的優(yōu)異效果，尤其是其對一價/二價離子的篩分性能大幅度超越“Upper Bound”上限。

  該研究成果發(fā)表在《Science Advances》上，題目為“ Molecularly Soldered Covalent Organic Frameworks for Ultrafast Precision Sieving ”。哈工大青年教師張艷秋為論文第一作者，唯一通訊作者為邵路教授。

  全文鏈接：https://advances.sciencemag.org/content/7/13/eabe8706

邵路教授簡介：

  邵路教授為英國皇家化學(xué)會會士，任領(lǐng)域內(nèi)國際權(quán)威期刊J. Membr. Sci.編委、ACS ES&T Engineering顧問編委及Advanced Composites & Hybrid Materials副主編等職務(wù)。團(tuán)隊(duì)長期從事膜材料與膜分離的研究，先后在碳捕集氣膜、耐有機(jī)溶劑分離膜、水處理納濾/超濾、微濾及特種分離膜方向取得了系列突破性成果并在多個企業(yè)規(guī)模化應(yīng)用，為習(xí)近平總書記“綠水青山就是金山銀山”的思想和我國“碳達(dá)峰、碳中和”的莊嚴(yán)承諾提供先進(jìn)的技術(shù)支撐。研究成果發(fā)表在Science Advances、Nature Communications、Energy Environmental Science、Journal of Membrane Science、Chemical Engineering Science、AIChE、Advanced Energy Materials、Progress in Materials Science、Progress in Polymer Science、Advanced Functional Materials、ACS Nano等領(lǐng)域內(nèi)高影響力期刊，SCI引用6395次，H-index=49。

  主頁：http://homepage.hit.edu.cn/shaolu