近日，环境科学与工程学院青年教师张哲副教授在大面积共价有机框架（COF）分离膜方面取得了重要进展，相关成果以“Living Nanosheets” of Covalent Organic Frameworks Aligned into Laminar Membranes for Sharp and Durable Molecular Separations为题发表在期刊Angewandte Chemie International Edition《德国应用化学》上，环境科学与工程学院为第一单位，张哲为第一作者。

分离与纯化对于化工、制药行业至关重要，但通常依赖耗时、耗能的过程。以有机溶剂纳滤为代表的膜分离技术有望大幅降低能耗。然而，传统分离膜孔径不均一、易溶胀变形，严重影响分离精度。共价有机框架（COF）具有规整、刚性的内在孔道，有望突破传统材料在孔道结构和耐受性上的限制，但COF成核与组装过程同步发生，且单层结构容易发生形变，难以实现COF膜的大面积、有序化制备。

为此，本研究提出一种“活性纳米片”策略，利用封闭环境中溶剂缓慢挥发产生缓慢剪切流，诱导纳米片规整排列；此外，边缘基团赋予纳米片活性，与剩余单体继续反应修复晶间缺陷。所制备的COF膜面积高达600 cm²，且具有规整的层状结构，并在高附加值药物的分离与纯化中展现出优异效果。

本工作是继稀有金属离子分离膜（Nat. Commun. 2024, 15, 9221）和图灵COF膜（Angew. Chem. Int. Ed. 2025, 64, e202503090）之后，在COF膜领域取得的另一项重要进展，实现了COF膜的放大制备，有望推动相关行业绿色高质量发展。

该工作得到了国家重点研发项目、国家自然科学基金项目的资助。

作者：环境科学与工程学院；审核：张雪英