共价有机框架过滤膜

高速精准分子分离

采用“活纳米片”策略制备的COF膜，在高速过滤同时能精确截留小分子，超越现有有机溶剂纳滤膜。

张哲 · Youxin, Gong · Liu, Ming · Chen, Meng · 魏明杰 · 汪勇

Angewandte Chemie - International Edition 2025

参数信息

甲醇渗透率

1.1 × 10⁴ L m⁻² h⁻¹ bar⁻¹ nm

截留分子量

360 Da

对TMPyP4甲苯磺酸盐的截留率

98.3 %

膜面积

600 cm²

技术优势

可放大制备

采用“活纳米片”策略，将COF纳米片与残余单体共同浇铸，通过缓慢剪切流对齐成层状结构，并可继续反应愈合缺陷，实现大面积（600 cm²）膜的制备。

缺陷可愈合

COF纳米片保持“活性”，能在加热时与残余单体继续反应，愈合晶间缺陷，从而稳定层状膜结构，提高分离选择性。

性能超越现有膜

所制COF膜具有超高渗透率（甲醇渗透率1.1 × 10⁴ L m⁻² h⁻¹ bar⁻¹ nm）和尖锐的截留分子量（360 Da），综合性能优于现有有机溶剂纳滤膜。

应用场景

• 有机溶剂纳滤：用于有机溶剂体系中小分子物质的分离，替代高能耗的精馏或萃取过程。
• 制药分离纯化：用于药物合成中活性成分与杂质的分离，可精确截留特定分子量的组分。
• 精细化工溶剂回收：在精细化工生产中回收有机溶剂，降低成本和环境影响。