中科大俞汉青、关艳芳Science子刊：双调控COF膜实现埃尺度离子高效分离，推动水净化技术革新

背景：随着全球向可持续资源经济转型，膜分离技术在埃尺度下的精确离子筛分日益重要，但传统膜材料因无序孔道结构难以实现高效分离。共价有机框架（COF）具有有序孔道和可调孔径，潜力巨大，但现有合成方法如溶剂热法条件苛刻，界面聚合工艺难以驱动多步化学反应，亟需新策略。研究目的：本研究旨在开发一种“双调控界面聚合”策略，协同调控单体扩散、聚合速率与自愈过程，制备孔径接近理论值的COF膜，以实现高效的埃尺度离子分离。结论：通过在水相使用布朗斯特酸、有机相使用有机碱，成功制备出结构均匀、孔径分布窄的COF膜，在单盐和二元离子体系中均实现高选择性（如K⁺/Mg²⁺选择性达267和234），同时保持高渗透性，分子动力学模拟揭示了离子传输机制，为水净化和资源回收提供了新路径，展现出在海水淡化等领域的应用前景。