网易1月14讯：使用盐酸来清洗钢铁等材料或设备会产生大量的废盐酸。这些盐酸作为废水直接排放会造成严重的污染，无害化处理的中和成本又比较高，因此工业中常常使用扩散渗析工艺处理和回收盐酸废水。然而，由于传统聚合物膜的孔径不均匀，且在传质过程中存在溶胀现象，因此其具有较低的离子选择性。此外，目前的扩散渗析膜只可以实现质子与阳离子的分离，而对阴离子完全没有选择性。因此回收得到的酸仍然是混合物，导致其难以二次利用。这严重阻碍了膜技术在盐酸废水回收中的应用。制备可以实现阴阳离子同时分离的扩散渗析膜对盐酸废水的回收具有重要意义。

本文设计了一种具有均匀的亚纳米级孔道和内置电荷辅助的氢键供体的共价有机框架(COF)膜。该膜优先传导一价酸分子，同时对其他化合物表现出可忽略的传导性。这种选择性源于亚纳米级的孔道可以通过尺寸筛分质子和其他水合阳离子，而内置的电荷辅助氢键供体能够通过施加不同程度的主客体相互作用筛分不同种类的酸，从而对阴离子进行筛分。结果显示，该膜对质子的渗透率远高于其他阳离子， 对Cl-的渗透率高于 SO42-和HnPO4(3-n)-，其选择性分别高达4334和183，表明该膜具有从酸性废水中提取HCl的应用前景。这些发现将有助于设计先进的多功能膜进而实现复杂的分离。

本文证明了具有亚纳米级孔道和内置电荷辅助的氢键供体的TpTag-COF/PAN膜能够从混合酸性废水中选择性地提取盐酸。TpTag-COF/PAN的亚纳米级的孔道可以有效地从混合阳离子体系中选择性传输质子，其选择性最高达4334。胍基分子对各种阴离子的电荷辅助氢键的能量差异使该膜可以筛分阴离子。对膜亲和力相对较弱的盐酸，更容易解离以实现表面跳跃和快速扩散。凭借这些特性，TpTag-COF/PAN在从含有各种阳离子和阴离子的混合酸性废水中提取盐酸。TpTag-COF/PAN前所未有的离子选择性提出了一个有价值的范式，将大大有助于精确分离。 (来源： 网络 版权属原作者 谨致谢意）