Crystalline 2D Covalent Organic Framework Membranes for High-Flux Organic Solvent Nanofiltration

纳滤 膜 化学 无定形固体 化学工程 共价有机骨架 共价键 层状结构 聚合物 高分子化学 有机化学 结晶学 生物化学 工程类
作者
Digambar Balaji Shinde,Guan Sheng,Xiang Li,Mayur Ostwal,Abdul-Hamid M. Emwas,Kuo‐Wei Huang,Zhiping Lai
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
卷期号:140 (43): 14342-14349 被引量:484
标识
DOI:10.1021/jacs.8b08788
摘要

Two-dimensional (2D) covalent organic framework (COF) materials have the most suitable microstructure for membrane applications in order to achieve both high flux and high selectivity. Here, we report the synthesis of a crystalline TFP-DHF 2D COF membrane constructed from two precursors of 1,3,5-triformylphloroglucinol (TFP) and 9,9-dihexylfluorene-2,7-diamine (DHF) through the Langmuir-Blodgett (LB) method, for the first timed. A single COF layer is precisely four unit cells thick and can be transferred to different support surfaces layer by layer. The TFP-DHF 2D COF membrane supported on an anodic aluminum oxide (AAO) porous support displayed remarkable permeabilities for both polar and nonpolar organic solvents, which were approximately 100 times higher than that of the amorphous membranes prepared by the same procedure and similar to that for the best of the reported polymer membranes. The transport mechanism through the TFP-DHF 2D COF membrane was found to be a viscous flow coupled with a strong slip boundary enhancement, which was also different from those of the amorphous polymer membranes. The membrane exhibited a steep molecular sieving with a molecular weight retention onset (MWRO) of approximately 600 Da and a molecular weight cutoff (MWCO) of approximately 900 Da. The substantial performance enhancement was attributed to the structural change from an amorphous structure to a well-defined ordered porous structure, which clearly demonstrated the high potential for the application of 2D COFs as the next generation of membrane materials.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
Dr_Deng完成签到,获得积分10
1秒前
小熊饼干完成签到,获得积分10
1秒前
6666发布了新的文献求助30
2秒前
2秒前
烟花的应助被xelloss采纳,获得10
2秒前
和谐半仙完成签到,获得积分10
2秒前
water1201发布了新的文献求助10
4秒前
郭子啊完成签到 ,获得积分10
4秒前
滴滴答答的应助被斩鬼道人采纳,获得10
4秒前
4秒前
5秒前
王娜完成签到,获得积分10
5秒前
李爱国的应助被柳如烟采纳,获得10
5秒前
一只榴莲完成签到,获得积分10
5秒前
诸糜完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
芝士发布了新的文献求助10
6秒前
ssy完成签到 ,获得积分20
6秒前
cxq完成签到 ,获得积分10
6秒前
6秒前
7秒前
科研通AI6.2的应助被姐姐大人采纳,获得10
7秒前
烟花的应助被鼻子采纳,获得10
8秒前
深情安青的应助被枳甜采纳,获得10
8秒前
Lucas的应助被黄铭宇采纳,获得10
9秒前
zijunzheng发布了新的文献求助10
9秒前
gsc完成签到,获得积分10
10秒前
刘晓静发布了新的文献求助10
10秒前
Ruadong完成签到,获得积分10
10秒前
坚定的涛完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
沉醉完成签到,获得积分10
11秒前
Chauncy发布了新的文献求助10
11秒前
qiaoyun完成签到 ,获得积分10
12秒前
12秒前
12秒前
13秒前
佘楽完成签到,获得积分10
13秒前
舒心天蓝发布了新的文献求助10
13秒前
water1201发布了新的文献求助30
13秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Energie-Contracting 1500
Klimaschutzrecht durch den Energiesektor im Mehrebenensystem – Ein Rechtsvergleich 1000
Oncology Clinical Trials: Successful Design, Conduct, and Analysis, Second Edition 800
Mathematical models in hydrology 500
Butadiene hydroxytelechelic oligomers PBHT 500
Ecotourism 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8078641
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9495791
关于积分的说明 21390052
捐赠科研通 7646920
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3400730
关于科研通互助平台的介绍 2530129
邀请新用户注册赠送积分活动 2439456