バイオ由来ポリエステルCOF膜の微構造最適化に向けた超高速界面自己組織化

要約 微構造（孔径、自由体積分布、自由体積要素の接続性）、膜の厚さ、および機械的特性の正確な操作は、自立膜の効果的な利用を促進する上で極めて重要です。本研究では、植物由来のエラグ酸とクェルセチンフェノール単量体をテレフタロイル塩素と共に建材ブロックとして選択することによって生成される、2つの革新的なエステル結合共価有機フレームワーク（COF）膜の合成が初めて報告されます。これら2つのCOF膜の微構造の最適化は、電気中性、正電荷、負電荷の3つの異なる界面電場系の適用を通じて体系的に達成されます。正電荷系は膜形成速度の記録的な増加を促進し、均一な孔径と向上した柔軟性を持つより密な膜をもたらすことが観察されました。さらに、界面活性剤のアルキル鎖長が増加すると、より均一な孔径を得られ、COF膜の分子量カットオフが減少するという相関関係が特定されました。その結果得られたCOF膜は、高い水透過性、優れたふるい能力、堅固な機械的強度、化学的耐久性を持ち、有望な膜ベースの分離科学と技術のための前例のない組み合わせを示します。