综述：共价有机框架膜在水淡化中的研究进展：机理认识、合成策略、应用与未来展望

本综述系统阐述了共价有机框架（COF）膜在海水淡化领域的突破性进展，聚焦其亚埃级孔道精准调控（±0.2 ?）、超高比表面积（5083 m2 g?1）和模块化功能化特性，揭示了其通过尺寸排阻、静电相互作用和表面润湿性调控实现水/盐高效分离的机理，为开发兼具高渗透性（403 L m?2 h?1 bar?1）与近乎完全截留率（>99.99%）的新一代淡化膜提供理论指导。

　　

Desalination mechanisms
共价有机框架（COF）膜通过三重机制实现高效脱盐：尺寸排阻作为主导机制，依托COF孔道亚纳米级精度（可调至±0.2 ?）选择性筛分水合离子；静电相互作用通过孔壁修饰磺酸基等带电基团增强离子排斥；表面润湿性调控则利用亲水性官能团优化水传输路径。其中，COF-TpTd膜（孔径3 nm）展现出278 L m^?2 h^?1 bar^?1的有机溶剂渗透通量，较传统聚酰胺（PA）膜提升2.5倍。

Fabrication of COF membranes
COF膜合成策略呈现多元化发展：纯连续COF膜通过溶剂热结晶法构建长程有序孔道；混合基质膜将COF嵌入聚合物基质（如聚偏氟乙烯）提升机械强度；界面聚合技术（液-液/气-固相）可实现超薄（<100 nm）活性层制备；层状COF纳米片膜通过真空辅助自组装获得定向传输通道。突破性进展包括Banerjee团队开发的"热烘焙"原位合成法，以及机器学习辅助的孔道优化设计。

Applications in desalination
压力驱动领域：COF-300膜在反渗透中实现99% NaCl截留率，水通量达403 L m^?2 h^?1 bar^?1；热驱动膜蒸馏中，疏水COF-TpBD膜展现98.6%盐截留与12.5 kg m^?2 h^?1产水速率；电驱动过程如电容去离子中，磺酸化COF-SO₃H膜吸附容量达32.5 mg g^?1。

Conclusion and perspectives
当前挑战集中于规模化制备（如卷对卷连续成膜）、长期抗污染/氯腐蚀验证，以及能耗经济性评估。未来方向包括：机器学习指导孔道拓扑优化、构建COF-石墨烯异质结增强选择性、开发自修复涂层延长寿命。COF膜有望突破传统材料渗透-选择性权衡，推动海水淡化技术向低碳化发展。