离子共价有机框架膜限域合成实现亚纳米级液体分子高效分离

本研究通过限域逆向扩散界面聚合策略，在柔性聚合物基底上可控合成无缺陷离子共价有机框架膜（iCOFMs）。该膜凭借有序孔道和亲水离子基团实现水分子高效筛分，在丁醇脱水过程中展现12620 g m-2 h-1渗透通量和3161分离因子，突破现有膜材料性能瓶颈，为亚纳米级分子精准分离提供新范式。

　　

Highlight

离子共价有机框架（iCOFs）因其长程有序孔结构和化学可调性，成为解决高难度分离需求的理想膜材料。然而，如何简易可控地制备连续无缺陷iCOF膜（iCOFMs）仍是亚纳米级分子分离领域的重大挑战。

Materials

聚丙烯腈（PAN）基底购自山东某膜技术公司，1,3,5-三甲酰基间苯三酚（Tp）和2,5-二氨基苯磺酸（Pa-S）分别采购自吉林和上海供应商。实验所用缓冲溶液和交联剂均为分析纯。

Membrane characterization

选择亚胺键连接的iCOF结构，其在高温度和溶剂环境中展现优异稳定性。孔道内高密度离子基团赋予水分子强亲和力，羧基化处理的PAN基底（CPAN）通过共价键增强界面相容性，为iCOFMs提供理想生长平台。

Conclusions

通过限域逆向扩散界面聚合策略，成功在柔性基底上原位构建连续无缺陷iCOFMs。精确调控单体浓度和反应时间可获得理想拓扑结构，其明确孔道与亲水离子基团协同作用，实现水分子高效选择性传输，在长期运行中保持稳定性能。

（注：翻译部分严格遵循原文专业表述，采用"亚胺键"等术语对应imine-linked，保留g m^-2 h^-1等科学单位格式，并通过"限域逆向扩散"等动态表述增强可读性。）