南开大学「国家高层次青年人才」韩刚/北理冯英楠Science子刊 | 垂直共价COF层间通道实现超选择性分子分离！

背景：膜过滤技术作为一种节能平台，在可持续回收非常规水源中具有重要应用，但传统聚合物膜因孔结构不规则、孔径分布宽，限制了分离精度。二维共价有机框架（2D COF）材料具有有序孔道和化学稳定性，但其平面内孔隙通常较大，对小分子和离子的选择性截留能力不足。研究目的：针对2D COF膜在渗透选择性方面的挑战，南开大学韩刚团队与北京理工大学冯英楠等研究者提出一种通用且可规模化的自模板界面组装策略，旨在合成垂直排列的2D COF多晶纳米薄膜，利用其亚4 Å层间通道实现高效筛分。结论：该策略通过构筑单元的两亲性驱动在有机/水界面自发限域与定向排列，诱导COF单层垂直生长，形成的垂直排列COF膜展现出卓越的分子与离子筛分能力，性能优于传统COF膜，并在高压和长期运行条件下保持稳定性，为超选择性二维COF膜的理性设计提供了创新框架。