膜技术以其能耗低、对环境友好、操作简单、易于扩展等优点，被广泛应用于众多工业分离过程中。由具有高度有序和多孔结构的材料制备的膜可望具有优异的渗透性能和高选择性。共价有机骨架（COFs）是一类由共价键连接的新型结晶多孔2D或3D聚合物，具有可调规则孔径和大比表面积，其制备成的膜在分子分离中显示出巨大的潜力。目前，大多数研究集中于开发连续性COF膜。然而，由于合成条件的限制，与COF粉末相比，大多数已报道的COF膜结晶度较低，孔径规则性差，阻碍了其在精准筛分上的应用。我们设想，如果能够用适当的“胶水”将高结晶性COF粉末紧密组装，形成高COFs负载的致密膜，将可在获得机械强度好的膜的同时享有高结晶性COFs的精确筛分优势。

基于此，我们探索以壳聚糖（CS）来组装高结晶性COF粉末，构建高COFs负载量的精准筛分膜。本研究先合成一种亲水性后羧基化COFs（TATP-COOH），并以此开发了一种易行可规模化的策略来构建组装COF膜（TATP-COOH@CS/TATP-COOH/CA），其中TATP-COOH负载量高达82 v%（40 wt%）。表征表明，TATP-COOH颗粒可以通过氢键与CS相互作用，形成致密的TATP-COOH@CS膜。所制备的膜对刚果红、考马斯亮蓝（BB）、阿新蓝和直接蓝19表现出优异的截留性能，其截留率达到100%，同时具有超快的渗透性（>1350 L m^-2 h^-1 MPa^-1）。该膜在分离甲基橙和BB混合溶液时也显示出优秀的精准筛分性能，100%截留BB，只有甲基橙能稳定透过。本研究为充分利用高结晶性COFs的优势以制备精准COF筛分膜提供了一条重要的思路和易行的策略。

该研究成果以“Carboxylated-covalent organic frameworks and chitosan assembled membranes for precise and efficient dye separation”为题在线发表在分离纯化领域旗舰期刊Journal of Membrane Science（SCI中科院一区，影响因子10.53）上。金沙威尼斯欢乐娱人城2019级硕士研究生林孝赓为该论文的第一作者，21级本科生陈丽参与了课题研究，为论文第二作者。金沙威尼斯欢乐娱人城为唯一通讯单位，何亚三副教授为该课题研究负责人与论文的通讯作者，陈建华教授共同指导。这也是林孝赓同学研究生期间在Journal of Membrane Science上发表的第四篇论文。如今林孝赓同学也因为优异的研究成果，进入厦门大学材料学院攻读博士学位，并入选“南强优博”计划。我们祝福林孝赓同学在新的征程中百尺竿头更进一步。

该论文链接：https://doi.org/10.1016/j.memsci.2022.121075

（文/图：何亚三）