超声球形离子COF

20分钟快吸附

超声辅助合成将二维离子COF从纤维状调控为15–120 nm纳米球，径向可及孔道缩短扩散路径，克服离子传输瓶颈。

Xiang, Hu · Yafei, Shi · Zeming, Wang · Yuhan, Wei · Zheng, Zhang · Yang, Hao · 程涛 · 陆广 · 唐康健 · Ivasenko, Oleksandr · Zishuai, Zhang · Fang, Yuan

Journal of Materials Chemistry A 2026

具体参数

硫酸盐吸附容量

{'zh': '102', 'en': '102'} mg g⁻¹

吸附平衡时间

{'zh': '20', 'en': '20'} min

硫酸盐-氯离子选择性系数

{'zh': '3.6', 'en': '3.6'}

结合能比值（SO₄²⁻/Cl⁻）

{'zh': '5.5', 'en': '5.5'}

初始吸附速率倍数（相对水热法）

{'zh': '2.2', 'en': '2.2'}

纳米球直径范围

{'zh': '15–120', 'en': '15–120'} nm

技术优势

吸附快20分钟

纳米球形貌缩短扩散路径，使硫酸盐吸附在20分钟内达到平衡，初始速率比水热纤维状对照高约2.2倍。

选择性高3.6倍

在混合溶液中硫酸盐对氯离子的选择性系数达3.6，归因于SO₄²⁻的结合能比Cl⁻强约5.5倍。

室温就能合成

超声辅助法在室温下进行，无需高温设备，同时保持与常规水热法相当的结晶度和孔隙率。

应用场景

• 离子选择性分离：从混合溶液中优先吸附硫酸根，用于高选择性除盐。
• 功能多孔膜：分散涂膜后形成多孔层，快速捕获硫酸根离子。
• 电化学系统：利用其离子传输通道和选择性，用于电化学器件中的离子管理。