热响应性有机硼与硼氧六环网络构建自清洁智能膜材料

本文创新性地设计合成具有最高临界溶解温度(UCST)特性的非离子型有机硼小分子TTBA，通过真空脱水缩合形成硼氧六环交联网络，成功构建温敏性自清洁分离膜。该研究突破传统温敏膜依赖聚合物的局限，采用小分子直接成膜策略，实现染料/盐混合物的温度调控选择性分离，为智能膜材料开发提供新思路。

　　

Highlight

本研究合成具有UCST特性的多价有机硼分子，在PVDF基底上构建温度响应性自清洁选择层。脱水缩合形成的硼氧六环网络在40-50°C区间实现亲疏水性切换。

Section snippets

有机硼与交联硼氧六环网络的合成与表征

如图1A所示，通过三缩水甘油基异氰脲酸酯(TGIC)与3-氨基苯硼酸(APBA)在水/乙醇(1:1 v/v)体系中的亲核加成反应，70°C条件下成功合成苯硼酸功能化单体TTBA。该分子结构包含丰富的氢键供体(-NH)和受体(C=O)，为构建非离子型温敏材料奠定基础。

Conclusions

通过简易的浸渍-交联法，TTBA功能化PVDF膜展现出卓越的选择分离性能，兼具高染料截留率和低盐保留率。硼氧六环网络的动态可逆特性使膜材料获得温度调控的自清洁能力，为智能分离膜设计开辟新途径。