基于点击化学构建超微孔与π电子富集分区COF膜实现多组分离子高效分离

来自国内的研究人员通过铜催化叠氮-炔环加成（CuAAC）技术，成功将共价有机框架（COF）膜通道分区为超微孔（<0.7 nm）和π电子富集区域，实现了Li+/Mg2+/K+三元阳离子与F?/SO42?/Cl?阴离子混合物的高效分离，突破了传统COF膜孔径限制，为高性能离子分离膜设计提供新范式。

　　

通过铜催化叠氮-炔环加成（CuAAC）点击化学反应，研究人员成功将两种新型炔基共价有机框架（COF）膜进行通道分区，构建出超微孔（孔径<0.7 nm）结构和π电子富集功能区。三唑环桥接结构不仅实现了六方/四方通道的精确划分，其富π电子特性更形成了阳离子亲和区与阴离子排斥区。该膜在多元离子分离中展现出卓越性能：针对K⁺/Li⁺/Mg²⁺三元体系，最优p-TpPa-C≡CH膜的实际选择性达K⁺/Mg²⁺为101.2，Li⁺/Mg²⁺为30.9；同时可高效分离F^?/SO₄^2?/Cl^?阴离子混合物。这项研究突破了传统COF膜孔径局限，为理解通道调控机制和发展高性能离子分离膜提供了重要基础。