近期，beat365体育亚洲版在软二维共价有机骨架膜用于分子筛分方面取得新进展。通过巧妙地选择一种醛类柔性单体和一种胺类三棱柱状刚性构件，并于水/二氯甲烷界面上构建了十二烷基硫酸钠（SDS）分子通道，制备了一种基于亚胺键连接的全新型软二维共价有机框架（SCOF）膜。相关研究结果以“2D Soft Covalent Organic Framework Membrane Prepared via Molecular Bridge”为题，于2023年3月27日发表于Advanced Materials (DOI: 10.1002/adma.202300975)。

图1. SDS分子界面促进传质形成自支撑均孔软二维COF膜

受到刚柔并济策略和中国传统神话故事鹊桥相会的启发，刘江涛教授课题组博士研究生杜京城采用柔性醛单体和刚性胺单体，设计了一种全新型软二维共价有机框架SCOF结构，同时巧妙地利用表面活性剂分子(SDS)作为分子桥(鹊桥)，将其有序地自组装于油水界面中，迅速形成了SCOF薄膜。通过DFT计算和MD模拟，发现两亲的SDS因其对于醛胺单体都具有较好的亲和作用，能够有效增强界面聚合自限性，减小醛胺单体传质能垒，构建分子传递的“高速公路”，实现快速均匀反应，5min内迅速反应得到均匀孔隙COF膜。基于尺寸筛分效应，新型SCOF膜可有效分离亚纳米尺度小分子有机污染物，精准筛分性能优异；在分子尺寸相当的情况下，基于静电排斥效应，新型SCOF膜表面负Zeta电位可有效分离荷载正/负电荷的小分子；超薄均一的SCOF膜机械性能良好（曲率2000 m^-1），在强碱（5 mol/L NaOH）、酸（0.1 mol/L HCl）和有机溶液中均能长期稳定运行。这项工作提供了一种全新型软二维共价有机框架SCOF材料合成的新方法、新思路，在有机小分子污染物精准筛分、药物小分子纯化、重金属离子去除、醇/水分离等挑战性领域具有巨大应用潜力。

该工作得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、国家青年人才计划、双一流中央高校科研基金等项目的支持。

论文链接：https://doi.org/10.1002/adma.202300975