JACS：共价有机框架膜和水处理

Nanoyu

2024-02-03

共价有机骨架（COF）是一类新兴的高度多孔结晶有机聚合物，完全由通过强共价键连接的有机连接体组成。由于其优异的物理化学特性（例如有序结构、孔隙率和稳定性），COF 被认为是开发最先进的分离膜的理想材料。事实上，在过去六年中，COF 膜的制造和功能化方面已经取得了重大进展。特别是，COF 已被用来获得薄膜、复合和混合基质膜，这些膜可以实现对有机染料和模型有机污染物（例如腐殖酸）的有效截留（大多超过 80%）。基于 COF 的膜，特别是那些通过嵌入聚酰胺薄膜制备的膜，在海水淡化应用中获得了足够的脱盐率。然而，有序结构和分离机制的主张仍然不清楚且值得商榷。

近日，阿卜杜拉国王科技大学Cafer T. Yavuz批判性地分析了用于膜制造的 COF 的设计和开发及其在水处理应用中的性能。此外，还强调了与 COF 特性、制造方法和处理功效相关的技术挑战，以指导未来的研究工作，以实现用于放大和工业应用的高选择性分离膜。

文章要点

1）作者首先讨论 COF 的内在特性并概述调整/调整策略以及对水处理的影响。

2）其次，作者阐明了使用不同方法合成 COF 膜，然后介绍了材料加工过程中遇到的挑战，这些挑战可能会影响其制造高质量结晶膜的能力。

3）第三，对COF膜在水处理和海水淡化方面的性能进行了全面评估，以深入了解其选择性渗透性和放大潜力。还讨论了报告的性能和声称的分离机制的适用性。

4）最后，除了各部分提出的研究问题外，作者总结了COF膜面临的整体挑战及其带来的机遇。

参考文献

Muhammad Bilal Asif, et al, Covalent Organic Framework Membranes and Water Treatment, J. Am. Chem. Soc., 2024

DOI: 10.1021/jacs.3c10832

https://doi.org/10.1021/jacs.3c10832