亚胺类COFs改性水处理膜的制备及应用进展

doi:10.19965/j.cnki.iwt.2023-0683

摘要/Abstract

摘要：

共价有机框架（Covalent organic frameworks，COFs）是一种由C、H、O、N、B等第一、二周期的轻元素通过可逆的强共价键（C—C、C—O、C—Si、B—O）连接而成的新型多孔材料，具有可调孔径尺寸和多种官能团。近年来，已被用于水处理膜材料的改性制备中。简述了亚胺类COFs材料的制备与应用，着重介绍了亚胺类COFs改性膜在有机染料分离、海水淡化、渗透气化、重金属离子的去除和有机溶剂纳滤的最新应用进展，分析了亚胺类COFs材料在水处理膜中的作用机理。得出COFs改性水处理膜在水处理领域内由于制作成本高、膜孔径不合适、易被污染等问题导致研究较少的结论，解决以上问题是未来研究的重点。

关键词: 亚胺类共价有机框架, 膜改性, 膜分离

Abstract:

Covalent organic frameworks(COFs) is a new type of porous material,which is composed of light elements with first and second periods,such as C,H,O,N and B, connected by reversible strong covalent bonds(C—C,C—O,C—Si,B—O),with adjustable pore size and various functional groups. In recent years,it has been used in the modified preparation of water treatment membrane materials. In this paper,the preparation and application of imine type COFs materials were briefly introduced,and the latest application progress of imine based COFs modified membranes in organic dye separation,seawater desalination,pervaporation,heavy metal ion removal, and organic solvent nanofiltration was emphatically introduced,and the mechanism of COFs materials in water treatment membranes was analyzed. It was concluded that the COFs modified water treatment membrane had not been widely studied in the field of water treatment due to high production cost,inappropriate pore size,and easy to be contaminated. The above problems would be the focus of future research.

Key words: imine based covalent organic frameworks, membrane modification, membrane separation

中图分类号:

TQ028

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https://www.iwt.cn/CN/Y2024/V44/I8/29

图/表 4

图1 亚胺类COFs的两种合成类型

Fig.1 Two synthetic types of imine COFs

图2 两种新的双官能单体BFBAEB和BFBAEPy的自缩合反应得到相应的COFs

Fig.2 Self-condensation of two new bifunctional monomers BFBAEB and BFBAEPy to obtained the corresponding COFs

图3 管状COF-LZU1膜的合成示意

Fig.3 Schematic illustration of synthesis of tubular COF-LZU1 membrane

图4 PA/CLS膜的制备原理

Fig.4 Schematic of the fabrication of PA/CLS membranes

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