文献综述
文 献 综 述膜材料已经成为实现节能大规模气体分离和净化系统中的关键组件，该系统是通过材料中的微观特性，实现分子层面的混合气体分离[1-4]。
然而气体分离材料的渗透性和选择性是一对相悖、难以实现统一的特性，其通常归因于材料致密相以及多孔相的结构组成[3,5-7]。
理想的气体分离膜应该具有很高的渗透性以及优异的气体选择性，与其他常见聚合物膜材料相比，刚性分子筛膜能够通过超微孔以及微孔的孔径分布来调节气体分离材料面临的问题[8]。
近些年，一系列具有刚性工程孔隙结构的材料被开发和研究，例如：中国科学院大连物理化学研究所彭媛团队研究了以金属有机骨架（Metal-Organic Frameworks，MOF）为基体的多孔膜材料的应用[9]；东北师范大学化学院朱广山教授团队以沸石为前驱体开发了分子筛材料[10]；湖南大学环境科学与工程学院曾光明教授团队对共价有机骨架材料（Covalent Organic Frameworks，COF）在膜的制备过程和应用方向以及三维拓扑结构进行了归纳总结[11]；加拿大国家研究委员会化学过程与环境技术研究所Michael D. Guiver教授团队[12]和天津大学严琳博士[13]分别对本征微孔聚合物材料（Polymers of Intrinsic Microporosity，PIMs）的制备和吸附热力学理论开展了研究，上述材料对创建先进的分子筛膜提供了更广泛的选择并成功超过罗伯逊上限（2008）[14]。
具有分子大小孔径的微孔有机膜材料在气体分离中很有前景，归因于其所具有的固有/可调孔隙率、高比表面积、高热稳定性、低骨架密度、良好的加工性以及分子结构的可设计性[15]。
美国橡树岭国家实验室乔振安教授团队基于FeCl3催化聚苯乙烯和甲醛二甲基缩醛（FDA）之间的傅-克反应，所得到的超交联多孔聚合物膜，CO2渗透率达26757bar，但CO2/N2选择性相对较低（~7），这主要归因于聚合物骨架内缺乏亲CO2基团[16]。
一般来说，孔表面的官能团对特定气体分子的吸引力或者排斥力的大小是决定膜分离性能的一个重要参数，修饰有亲CO2极性功能的孔表面有利于CO2分子的吸附，即氨基[3]、含氮杂环[12]、羟基[2]或烷氧基[4]，它们之间的范德华相互作用可以提高吸附选择性，增加CO2分子沿孔壁的紧密堆积的数量，从而降低CO2在分离过程中的渗透性。
除了这些含氮或含氧官能团外，在纳米多孔网络中加入氟原子可显著增强CO2吸附、活化以及随后的热/电转换效率[17]。
例如美国橡树岭国家实验室乔振安团队测得氟化共价三嗪骨架（F-CTF）具有高比表面积（2437m2 g-1）和良好的CO2吸收能力（6.58mmol g-1在273K和1bar条件下）[16]，这是由于CO2和F-CTFs骨架之间的强烈相互作用。
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