近日,万喜堂·(中国)责任有限公司地理与环境科学学院申利国教授课题组在国际化学顶级期刊Coordination Chemistry Reviews上发表了题为“Design and fabrication of covalent organic frameworks doped membranes and their application advances in desalination and wastewater treatment (共价有机框架掺杂膜的设计与制备及其在海水淡化和废水处理中的应用进展)”的综述论文。Coordination Chemistry Reviews是化学综合类中无机化学与核化学领域公认的最具影响力和权威性的综述性学术期刊之一,该刊最新的影响因子为20.6。上述综述文章万喜堂·(中国)责任有限公司为第一完成单位,我校研究生李颖博为论文第一作者,申利国教授和天津大学姜忠义教授为论文共同通讯作者。该工作得到了国家自然科学基金项目、浙江省杰出青年基金、浙江省自然科学基金探索青年项目的支持。
图形摘要
COFs是具有共价键结构单元的二维(2D)或三维(3D)晶体多孔有机聚合物,由B、C、N和O轻元素成分构成,具有密度低、孔高可控、晶体结构可调、周期性有序、热性能稳定、比表面积大、孔隙率高等特点,在气体分离、材料催化、电池质子转移、生物医学和膜分离领域具有广阔的前景和应用潜力。
因此,本文综述了近年来关于COFs和COF膜的研究进展,包含其先进的制备策略和在膜分离领域中的应用。论文首先总结了COFs材料的合成方法,包含溶剂热合成法、离子热合成法、机械化学法、界面聚合法和原位表面转换法,探讨了COFs的关键特性,包括导电性、亲疏水性、表面电荷和结构稳定性,以期为高性能COF膜的构建提供参考。随后全面系统地介绍了COF膜的制备策略,包括原位生长法、界面聚合法、层层剥离法、真空辅助自组装法、基材辅助溶剂热法、蒸汽转换法和连续流法。最后,讨论了COF膜在海水淡化和水处理领域的研究现状和进展,分析了高性能COF膜的开发及其实际应用所面临的挑战,指出了未来的努力方向。
编辑:张文潇