Tailor‐Made Heterocharged Covalent Organic Framework Membrane for Efficient Ion Separation

共价键 材料科学 离子 纳米技术 共价有机骨架 化学工程 化学 有机化学 工程类 生物化学
作者
Yu Zheng,Zhichao Li,Zixu Yang,Jianliang Shen,Chao Yang,Hui Wang,Kai Xu,Lijuan Cheng,Yihui Hu,Yuxuan Zhao,Runnan Zhang,Zhongyi Jiang
出处
期刊:Small [Wiley]
卷期号:20 (44) 被引量:13
标识
DOI:10.1002/smll.202403300
摘要

Pore size sieving, Donnan exclusion, and their combined effects seriously affect ion separation of membrane processes. However, traditional polymer-based membranes face some challenges in precisely controlling both charge distribution and pore size on the membrane surface, which hinders the ion separation performance, such as heavy metal ion removal. Herein, the heterocharged covalent organic framework (COF) membrane is reported by assembling two kinds of ionic COF nanosheets with opposite charges and different pore sizes. By manipulating the stacking quantity and sequence of two kinds of nanosheets, the impact of membrane surface charge and pore size on the separation performance of monovalent and multivalent ions is investigated. For the separation of anions, the effect of pore size sieving is dominant, while for the separation of cations, the effect of Donnan exclusion is dominant. The heterocharged TpEBr/TpPa-SO
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