近日，我校绿色化学研究团队在Science子刊Science Advances上发表了题为Highly efficient light-gated COF membrane for precise multistage molecular separation的研究论文。化学化工学院博士研究生翟利勇为第一作者，王键吉教授、李志勇副教授和高帅其副教授为共同通讯作者，河南师范大学为第一署名单位。
膜分离具有能耗低、环境友好等优势，但传统多分子混合物分离依赖不同孔径膜串联，存在效率低、能耗高等问题。本研究受自然界中植物气孔开合的光调控现象启发，为利用光调控膜孔径提供灵感。利用Click反应将偶氮苯分子以高达98.5%的接枝效率锚定到共价有机框架（COF）膜的纳米孔道内，成功制备出对光快速响应且稳定的光门控COF膜。得益于其孔径大小可在0.73至0.93 nm间可逆光控切换，该COF膜可原位分离大麻油提取物中的大麻二酚油（高价值药品）、柠檬烯和叶绿素，能精准筛分天然矿石中的金、银和铁等离子。同时，基于稳定三唑键将偶氮苯分子固定到框架的孔道内，在经过超100次光控循环和长达12天的连续运行后，其分离性能与晶型结构仍保持稳定，展现出良好的实际应用前景。
该成果是我校在光控智能COF膜精准分子分离研究领域取得的重要进展，实现了膜分离从“静态筛分”向“智能调控”的跨越，为开发精准分子分离的光控智能膜提供了新的思路，有望显著降低分离过程中的能源消耗和生产成本，服务国家“双碳”战略目标。该研究得到国家自然科学基金和河南省科技创新人才计划等项目资助。
论文链接：https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adz1929
（科技处 职韶阳 化学化工学院 李彬 王曼曼）
