亚纳米通道膜显示出高离子传输速率。然而，设计具有用于离子分离应用所需离子选择性的膜仍然是一个巨大的挑战。

近日，中科大徐铜文教授，葛亮，李兴亚报道了开发了一种具有约1.4 nm的通道大小和丰富氢键位点的共价有机骨架（COF）膜，其具有高效的离子筛分性能。

文章要点

1）这种COF膜具有0.1 ~ 0.2 mol m⁻² h⁻¹的高单价离子透过率和极低的多价离子透过率，从而导致具有极高的K⁺/Mg²⁺、Na⁺/Mg²⁺和Li⁺/Mg²⁺的单价/二价离子选择性（765、680和217)。

2）实验测量和理论模拟表明，COF中存在的水合阳离子与COF通道壁之间的氢键相互作用决定了COF通道的高选择性，二价阳离子通过通道的输运需要克服比单价阳离子更高的能垒。

这些发现为开发用于高效离子分离的具有特定相互作用位点的亚2 nm膜提供了一种的有效策略。

参考文献

Fangmeng Sheng, et al, Efficient Ion Sieving in Covalent Organic Framework Membranes with Sub-2-Nanometer Channels, Adv. Mater. 2021

DOI: 10.1002/adma.202104404

https://doi.org/10.1002/adma.202104404