【聚焦】相关研究不断深入共价有机框架膜（COFs）应用潜力巨大

2022-03-28 16:59

近年来，由于结构独特和功能的多样性，COFs膜受到全球各国研究人员关注，在国内，包括天津大学、中国科学院大连化学物理研究所、中国科学技术大学、南京大学等在内的院校均有从事相关研究

共价有机框架膜简称COFs膜，是一种由轻元素（C、B、N、O、Si等）形成强共价键而构成的一种新型多孔分离膜材料。COFs膜具有独特的有序多孔结构，凭借其表面积大、孔径可调、密度低、结构伸缩性好等特点，COFs膜在气体分离与储存、催化、生物传感、药物输送、光电材料、环保和能源等领域展现出巨大应用潜力。

近年来，由于结构独特和功能的多样性，COFs膜受到全球各国研究人员关注，在国内，包括天津大学、中国科学院大连化学物理研究所、中国科学技术大学、南京大学等在内的院校均有从事相关研究。2021年，中国科学院大连化学物理研究所以二维共价有机框架纳米片为分离膜构筑基元，诱发错排缩孔效应，成功将COFs孔径缩小，首次实现了CO2／H2混合气中大分子CO2优先渗透分离，该研究方法可制备超薄纳米片CO2，分离性能达到工业应用需求。

根据新思界产业研究中心发布的《2022－2027年共价有机框架膜（COFs）行业市场深度调研及投资前景预测分析报告》显示，共价有机框架膜是一种新型、低能耗、环境友好的CO2选择性分离膜，在碳中和、碳达峰战略目标下，发展共价有机框架膜产业具有重要发展意义和实际应用价值。

COFs膜是有机框架膜的一种，也是目前有机框架膜领域研究重点之一。近年来，随着研究不断深入，越来越多的COFs材料被发现并得到应用，现阶段，COFs材料主要分为含硼类的COFs材料、三嗪类的COFs材料、亚胺类的COFs材料以及其他类型的COFs材料。根据是否引入手性基团，COFs材料材料有分为手性COFs材料和非手性COFs材料两大类。

COFs膜制备工艺复杂，合成成本高，受技术、成本限制，COFs膜尚未实现大规模生产，COFs膜难溶于大部分溶剂，规模化制备连续无缺陷的分离膜难度较大，未来如何实现无缺陷膜精密制备、超薄化生产、提高产品分离性能仍将是COFs膜领域研究重点。

新思界行业分析人士表示，COFs膜是一种新型多孔分离膜材料，其在气体分离、生物传感、药物输送、光电材料等领域展现出了良好的应用前景，但受制于制膜技术、产品性能等因素，目前COFs膜尚未实现大规模生产及应用。但整体来看，随着相关问题得到解决，未来有机框架膜市场发展潜力较大。

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