科学家制备出高性能超薄二氧化碳分离膜

长久以来，针对混合气体的高效分离，研究人员将目光聚焦在拥有较小孔径的金属-有机框架材料上，而COFs由于孔径大于0.8 nm，一直被用作液体分离，难以精确分离小分子气体。中国科学院大连化学物理研究所研究员杨维慎、副研究员彭媛团队以二维共价有机框架(COFs)纳米片为分离膜构筑基元，诱发错排缩孔效应，成功将COFs的孔径缩小，实现小分子气体二氧化碳的高效分离。

为了构建具有高效二氧化碳分离性能的纯相二维COFs膜，该研究团队提出错位堆叠COFs纳米片以缩小孔径的设想。他们以3种不同表面化学和孔径的层状COFs材料为研究对象，发展出一种弱酸性溶剂剥层，并辅以温和机械外力的方法，将厚度约3 000 nm的COFs材料剥离为厚度约2 nm、尺寸达微米级的系列超薄纳米片层。而后，通过精确控制纳米片错排组装策略，成功构建出孔径尺寸适合二氧化碳分离的纯相COFs膜。COFs有丰富的表面官能团，能够选择识别和吸附二氧化碳，分离性能达到工业应用需求。

(来源：中国科学报)