1.一种形成共价有机框架(cof)膜的方法,所述方法包括:
2.根据权利要求1所述的方法,其中所述氨基单体包括至少两个氨基部分。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其中所述氨基单体选自对苯二胺(pda)、水合肼(hz)、1,3,5-三(4-氨基苯基)苯(tapb)、3,3-二羟基联苯胺(dhbd)、2,2'-联吡啶-5,5'-二胺、4,4'-偶氮二苯胺、4,4',4”-(1,3,5-三嗪-2,4,6-三基)三苯胺、4,4',4”-(1,3,5-三嗪-2,4,6-三基)三(1,1'-联苯基)三苯胺、联苯胺、2,5-二乙氧基-对苯二甲酰肼、2,5-二胺苯-1,4-二磺酸、2,5-二胺苯磺酸、三亚苯基六胺、1,4-亚苯基二胺、三聚氰胺、2,5-二甲苯-1,4-二胺或其组合。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法,其中所述酰基单体包括至少两个醛部分。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法,其中所述酰基单体选自1,3,5-三甲酰基间苯三酚、1,3,5-三甲酰苯、对苯二甲醛、4,4'-联苯二甲醛、2,5-双(2-丙炔氧基)对苯二甲醛、2,5-二甲氧基对苯二甲醛、4,4'-联苯二醛、四硫富瓦烯-四苯甲醛或其组合。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法,其中所述界面聚合包括:
7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法,其中在水性介质中以约0.1mm至约10mm的浓度提供所述氨基单体。
8.根据权利要求7所述的方法,其中所述水性介质进一步包括对甲苯磺酸。
9.根据权利要求6至10中任一项所述的方法,其中所述用氨基单体涂覆的步骤进行至少1分钟。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的方法,其中在有机介质中以约0.1mm至约10mm的浓度提供所述酰基单体。
11.根据权利要求6至10中任一项所述的方法,其中所述用酰基单体涂覆的步骤进行至少1分钟。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的方法,其中在存在约0.1mm至约10mm的浓度的酸的情况下进行所述聚合。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的方法,其中所述聚合在约40℃至约90℃的温度下进行和/或进行约2小时至约60小时。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的方法,其中所述成孔剂为选自以下的无机金属盐:硝酸钙、氯化钙、氯化镁、硝酸钠、碳酸钾、硝酸铝或其组合。
15.根据权利要求1至14中任一项所述的方法,其中所述多孔聚合物选自聚丙烯腈(pan)、聚醚砜(pes)、聚偏二氟乙烯(pvdf)、聚砜、海藻酸钠、壳聚糖、聚二甲基硅氧烷、聚乙烯醇、聚(醚-醚-酮)、聚(甲基丙烯酸甲酯)(pmma)、聚四氟乙烯(ptfe)或其组合。
16.根据权利要求1至15中任一项所述的方法,其中所述浸渍步骤进行至少约1小时。
17.根据权利要求1至16中任一项所述的方法,其中使所述经浸渍的聚合物在约200℃的温度下碳化和/或使其碳化约30分钟至约360分钟。
18.根据权利要求1至17中任一项所述的方法,其中使所述经浸渍的聚合物在存在氧气的情况下碳化。
19.根据权利要求1至18中任一项所述的方法,其中所述膜基材的特征在于相对于所述多孔聚合物的碳化度为至少约20%。
20.根据权利要求1至19中任一项所述的方法,其中所述膜基材的特征在于相对于所述多孔聚合物的孔径增大约5倍至约100倍。
21.一种共价有机框架(cof)膜,其包括:
22.根据权利要求21所述的cof膜,其中所述cof层具有约0.8nm至约2.4nm的孔径,和/或约50nm至约500nm的厚度。
23.根据权利要求21或22所述的cof膜,其中所述cof层的特征在于x射线衍射(xrd)2θ值为约3°至约8°。
24.根据权利要求21至23中任一项所述的cof膜,其中所述cof膜的特征在于染料截留率大于约90%。
25.根据权利要求21至24中任一项所述的cof膜,其中当所述氨基单体单元为hz时,所述cof膜的特征在于以下中的至少一项:
26.根据权利要求21至25中任一项所述的cof膜,其中当所述氨基单体单元为dhbd时,所述cof膜的特征在于水渗透率为约200l m-2h-1bar-1至约800l m-2h-1bar-1。
27.根据权利要求21至26中任一项所述的cof膜,其中所述cof膜的特征在于以下中的至少一项:
28.根据权利要求21至27中任一项所述的cof膜,其中所述cof膜能稳定抵抗有机溶剂至少60天,其中所述有机溶剂选自dmf、nmp、dmso或其组合。
29.根据权利要求21至28中任一项所述的cof膜,其中cof膜形成为扁平片材或中空纤维。
30.根据权利要求21至29中任一项所述的cof膜,其中所述膜基材为有机膜基材。
31.根据权利要求21至30中任一项所述的cof膜,其中所述膜基材具有约100nm至约300nm的孔径。
32.根据权利要求21至31中任一项所述的cof膜,其中所述经至少部分地碳化的多孔聚合物为约40%至约70%碳化的。
33.根据权利要求21至32中任一项所述的cof膜,其中所述膜基材的特征在于截留分子量(mwco)为约500kda至约4000kda。
34.一种根据权利要求21至33中任一项所述的用于使催化剂与有机溶剂分离的cof膜。
35.根据权利要求34所述的cof膜,其中所述cof膜的特征在于pd(pph3)4截留率大于约95%。
36.一种从溶液中回收化合物的方法,所述方法包括使所述溶液纳滤穿过根据21至35中任一项所述的cof膜,以形成保留物和渗透物,其中所述化合物保留在所述保留物中。
37.根据权利要求36所述的方法,其中所述化合物的尺寸为所述cof膜的孔径的至少约60%。
38.根据权利要求36或37所述的方法,其中所述cof膜的特征在于mwco为约300da至约5000da。
39.根据权利要求36至38中任一项所述的方法,其中所述纳滤在约2bar的压力下进行。
40.根据权利要求36至39中任一项所述的方法,其中所述纳滤在惰性气氛下进行。
41.根据权利要求36至40中任一项所述的方法,其中所述化合物为有机金属化合物和/或分子量为至少600da的有机化合物。
42.根据权利要求36至41中任一项所述的方法,其中所述方法的特征在于化合物回收率为至少90%。
43.根据权利要求36至41中任一项所述的方法,其中所述方法的特征在于化合物回收为至少1g。
44.根据权利要求36至43中任一项所述的方法,其中所述方法进一步包括使在所述保留物中的所述化合物纯化。
45.根据权利要求36至44中任一项所述的方法,其中当所述化合物为催化剂时,经回收的催化剂能够在另一个催化循环中重复使用。
46.根据权利要求45所述的方法,其中当所述经回收的催化剂在另一个催化循环中重复使用时,催化产率与使用新鲜催化剂的催化循环的催化产率基本上类似。
47.根据权利要求45或46所述的方法,其中所述经回收的催化剂能够在至少10个催化循环中重复使用。
48.根据权利要求36至47中任一项所述的方法,其中所述方法进一步包括从所述渗透物中回收第二化合物,所述回收第二化合物包括使所述渗透物纳滤穿过如本文所公开的第二cof膜,以形成第二保留物和第二渗透物,其中所述第二化合物保留在所述第二保留物中;并且其中所述第二cof膜具有相对于所述第一cof膜更小的孔径。