隨著全球氣候的逐漸惡化和化石資源的枯竭,可持續(xù)發(fā)展的觀念變得越來越重要。在過去的幾十年里,膜技術(shù)因其節(jié)能、分離效率高和易于操作等優(yōu)點而迅速發(fā)展。然而,由于孔隙缺乏有序性和可調(diào)節(jié)性,傳統(tǒng)的聚合物膜已經(jīng)無法滿足當(dāng)前工業(yè)應(yīng)用中的分離需求。新型多孔材料的出現(xiàn)在理論上彌補了傳統(tǒng)聚合物的缺點,共價有機框架(COF)便是其中一種。COF是由有機連接體通過可逆的共價鍵連接形成的,由于其共價鍵的周期性排列而具有有序的孔結(jié)構(gòu),均勻的孔徑以及高孔隙率。此外,COF的化學(xué)幾何結(jié)構(gòu)取決于單體的幾何結(jié)構(gòu)以及單體間的共價鍵,因此具有不同孔徑的COF可以通過改變單體的化學(xué)幾何形狀來控制。同時不同的官能團可以引入到COF結(jié)構(gòu)中使膜表現(xiàn)出不同的功能,如表面電荷和親水性,進一步的控制分離過程。基于COF膜的這些優(yōu)點,其在膜分離領(lǐng)域已經(jīng)得到了廣泛的研究。
近日,哈爾濱工業(yè)大學(xué)化工與化學(xué)學(xué)院教授、城市水資源與水環(huán)境國家重點實驗室成員邵路帶領(lǐng)團隊總結(jié)了COF目前的研究現(xiàn)狀以及面臨的挑戰(zhàn),相關(guān)論文以《高效離子/分子分離的共價有機框架膜》(Engineering covalent organic framework membranes for efficient ionic/molecular separations)為題發(fā)表在《物質(zhì)》(Matter)。哈爾濱工業(yè)大學(xué)為唯一通訊單位,邵路教授為唯一通訊作者,團隊張艷秋副教授和碩士生王浩為文章共同一作。
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