共價有機(jī)框架膜簡稱COFs膜，是一種由輕元素（C、B、N、O、Si等）形成強(qiáng)共價鍵而構(gòu)成的一種新型多孔分離膜材料。COFs膜具有獨(dú)特的有序多孔結(jié)構(gòu)，憑借其表面積大、孔徑可調(diào)、密度低、結(jié)構(gòu)伸縮性好等特點(diǎn)，COFs膜在氣體分離與儲存、催化、生物傳感、藥物輸送、光電材料、環(huán)保和能源等領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大應(yīng)用潛力。
近年來，由于結(jié)構(gòu)獨(dú)特和功能的多樣性，COFs膜受到全球各國研究人員關(guān)注，在國內(nèi)，包括天津大學(xué)、中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所、中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)、南京大學(xué)等在內(nèi)的院校均有從事相關(guān)研究。2021年，中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所以二維共價有機(jī)框架納米片為分離膜構(gòu)筑基元，誘發(fā)錯排縮孔效應(yīng)，成功將COFs孔徑縮小，首次實(shí)現(xiàn)了CO2/H2混合氣中大分子CO2優(yōu)先滲透分離，該研究方法可制備超薄納米片CO2，分離性能達(dá)到工業(yè)應(yīng)用需求。
根據(jù)新思界產(chǎn)業(yè)研究中心發(fā)布的《
2022-2027年共價有機(jī)框架膜（COFs）行業(yè)市場深度調(diào)研及投資前景預(yù)測分析報告》顯示，共價有機(jī)框架膜是一種新型、低能耗、環(huán)境友好的CO2選擇性分離膜，在碳中和、碳達(dá)峰戰(zhàn)略目標(biāo)下，發(fā)展共價有機(jī)框架膜產(chǎn)業(yè)具有重要發(fā)展意義和實(shí)際應(yīng)用價值。
COFs膜是有機(jī)框架膜的一種，也是目前有機(jī)框架膜領(lǐng)域研究重點(diǎn)之一。近年來，隨著研究不斷深入，越來越多的COFs材料被發(fā)現(xiàn)并得到應(yīng)用，現(xiàn)階段，COFs材料主要分為含硼類的COFs材料、三嗪類的COFs材料、亞胺類的COFs材料以及其他類型的COFs材料。根據(jù)是否引入手性基團(tuán)，COFs材料材料有分為手性COFs材料和非手性COFs材料兩大類。
COFs膜制備工藝復(fù)雜，合成成本高，受技術(shù)、成本限制，COFs膜尚未實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)，COFs膜難溶于大部分溶劑，規(guī)模化制備連續(xù)無缺陷的分離膜難度較大，未來如何實(shí)現(xiàn)無缺陷膜精密制備、超薄化生產(chǎn)、提高產(chǎn)品分離性能仍將是COFs膜領(lǐng)域研究重點(diǎn)。
新思界
行業(yè)分析人士表示，COFs膜是一種新型多孔分離膜材料，其在氣體分離、生物傳感、藥物輸送、光電材料等領(lǐng)域展現(xiàn)出了良好的應(yīng)用前景，但受制于制膜技術(shù)、產(chǎn)品性能等因素，目前COFs膜尚未實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)及應(yīng)用。但整體來看，隨著相關(guān)問題得到解決，未來有機(jī)框架膜市場發(fā)展?jié)摿^大。
