一种COF膜，其制备方法、转移方法、用途和含有其的芯片技术

本发明专利技术提供了一种COF膜，其制备方法、转移方法、用途和含有其的芯片；本发明专利技术利用六氨基三蝶烯和芘四酮类化合物之间发生聚合反应来制备COF膜材料，通过弱化二维COF膜层间的π‑π堆积作用，得到了一种具有单层厚度的具有极高孔密度的多孔COF膜，其无需像传统的单层石墨烯膜那样通过等离子体轰击的方式进行造孔，对于不同水合离子半径的离子具有显著的分离和检测能力，同时还具有较高的离子渗透率，上述特性使其能够用于制备离子检测芯片以实现超快速的离子分离和检测。

The invention relates to a COF film, a preparation method, a transfer method, a use and a chip containing the COF film

【技术实现步骤摘要】
一种COF膜，其制备方法、转移方法、用途和含有其的芯片
本专利技术涉及膜材料领域，尤其涉及一种COF膜，其制备方法、转移方法、用途和含有其的芯片。
技术介绍
膜是一种允许物质选择性输运和传递的屏障，是一系列由压力、电势、浓度或温度梯度驱动的分离过程的基础，基于膜材料具有的模块化、可扩展性、紧凑性和高能效等优势，在能源、水、食品、生物技术和化学加工等领域使用膜材料进行物质分离已经属于一种常用的技术手段。膜材料的主要用途包括海水淡化、天然气净化、空气中氮气的生产、血液透析、生物加工、溶剂和石油化学分离以及超纯水的生产等，除了作为分离材料使用外，膜材料还可用于燃料电池、药物输送、生物/化学传感器以及混合过程中的能量收集等。对于膜材料来说，最重要的性能是其渗透性和选择性，膜材料的渗透性与其厚度相关，选择性与其表面的孔径和电性有关，间接也与其厚度相关。近几十年来，膜材料最主要的研究方向便是开发先进的具有极低厚度和表面孔径的薄膜材料，以最大限度地提高其渗透性和选择性，得到的最具代表性的膜材料便是由排列成蜂窝状晶格的sp2键合碳原子组成的单分子层石墨本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种COF膜，其特征在于，所述COF膜通过六氨基三蝶烯和芘四酮类化合物之间发生聚合反应得到；/n所述六氨基三蝶烯具有如式1所示的结构：/n

【技术特征摘要】
1.一种COF膜，其特征在于，所述COF膜通过六氨基三蝶烯和芘四酮类化合物之间发生聚合反应得到；
所述六氨基三蝶烯具有如式1所示的结构：



所述芘四酮类化合物具有如式2所示的结构：



其中，R1和R2各自独立地选自任意一种取代基团；
R3～R6各自独立地选自氢原子或任意一种烷烃基团。


2.根据权利要求1所述的COF膜，其特征在于，所述R1和R2各自独立地选自任意一种含有4～8个碳原子的烷烃基团，优选为叔丁基；
优选地，所述R3～R6均为氢原子。


3.根据权利要求1或2所述的COF膜，其特征在于，所述COF膜为单层膜；
优选地，所述COF膜的厚度为1.5～3nm。


4.根据权利要求1～3之一所述的COF膜，其特征在于，所述COF膜表面分布有孔；
优选地，所述COF表面分布有六边形的孔；
优选地，所述孔的孔径为2～4nm。


5.一种如权利要求1～4之一所述的COF膜的制备方法，其特征在于，所述COF膜通过如下步骤制备：
步骤(1)，将六氨基三蝶烯和/或六氨基三蝶烯盐溶于水中，配成溶液A并保持溶液A的pH值＜7；
步骤(2)，将芘四酮类化合物溶于有机溶剂中，配成溶液B；
步骤(3)，向溶液B中滴入溶液A，发生聚合反应，得到所述COF膜。


6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述的六氨基三蝶烯盐为六氨基三蝶烯的盐酸盐和/或硫酸盐；
优选地，步骤(1)中所述的保持溶液A的pH值＜7通过向溶液A中加入水溶性酸实现；
优选地，步骤(2)中所述的有机溶剂为氯仿和/或四氯化碳；
优选地，步骤(3)中所述向溶液B中滴入溶液A在30min以内完成；
优选地，步骤(3)中所述聚合反应的反应温度为40～60℃；
优选地，步骤(3)中所述聚合反应的反应时间10～36h；
优选地，所述溶液A中六氨基三蝶烯和六氨基三蝶烯盐的物质的量之和与溶液B中芘四酮类化合物的物质的量之比为2:3...

【专利技术属性】
技术研发人员：申学松，李连山，唐智勇，
申请(专利权)人：国家纳米科学中心，
类型：发明
国别省市：北京;11