C6烷烃是汽油生产中的重要组分，其异构体的分离对于提高汽油品质和RON值至关重要。传统分离方法如精馏等能耗巨大，膜分离技术因其低能耗、高效率的特点被认为是未来发展的方向。然而，现有膜材料在C6烷烃异构体的分子级分辨和分离方面仍面临巨大挑战，尤其是在分辨能力（<0.1 nm）和高通量之间的平衡上。

近日，杨昊副教授报道了一种分子选择型超微孔COF膜材料，通过COF膜有机溶剂反渗透过程实现了C6烷烃异构体的高效分离。主要创新点包括:（1）通过设计二维COF膜的AB堆叠，制备了具有4.5 Å超微孔径的COF膜，实现了C6烷烃异构体的高效分离。（2）通过实验表征和密度泛函理论（DFT）计算，揭示了COF膜与C6烷烃异构体之间的分子相互作用机制。（3）与传统聚合物膜相比，该COF膜在12 bar的操作压力下即可实现高效分离，压力降低了3-5倍，大幅降低了能耗。（4）COF膜在连续40小时的分离实验中表现出稳定的性能，有效提高了C6烷烃混合物的RON值，展示了其良好的实际工业应用前景。

研究成果以“Isomeric separation of C6 alkanes via organic solvent reverse osmosis with covalent organic framework membranes”为题发表在JACS上（论文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.5c04063）。南京大学前沿科学学院环境与健康研究院杨昊副教授为论文第一作者，新加坡国立大学赵丹教授为论文通讯作者。