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骨架材料具有稳定有序的孔结构在分离领域具有独特的优势,在分离过程中,骨架结构分离膜突显出精确、高选择性及高通量等优越性。通过锚定的共价键或配位键制备的骨架材料通常表现为结晶或微晶形态,限制其在薄膜器件方面的应用。灵活的分子间相互作用可以为多尺度组装和加工提供足够的结构灵活性,为制备可加工性骨架软材料带来了机遇。本论文的研究主旨在于探索合适的结构基元、结合模式,实现二维超分子骨架的制备并加工成膜用于选择性分离。本论文中,我们提出协同柔性的连接方式及定向的结构扩展基元,可以构筑适用于溶液加工的超分子骨架,并成功地加工成膜用于分子、纳米粒子及液体等分离过程的选择性分离。其中,以多金属氧簇为载体集成定向的柱[5]芳烃-戊氰基结构扩展基元,协调节点处的位阻效应及柔性键接方式,通过分级组装的策略制备柔性二维超分子骨架并用于膜分离功能化。具体的取得了以下进展:1,建立了一维线性超分子聚合物工程平台。设计柱[5]芳烃与戊氰基分别双端共价修饰MnMo6作为超分子单体,通过主-客体相互作用构筑[2+2]型线性超分子聚合物,MnMo6的静电集成特点赋予超分子聚合物易于功能集成的性质,进一步加工得到水中可稳定分散的超分子聚合物纳米粒子,并用于水中低浓度染料的吸附;2,改变超分子单体的拓扑结构,制备了[2+3]型二维超分子骨架,采取溶液剥离的策略制备了大尺寸的柔性二维超薄纳米片,采用逐级减压抽滤的方法制备了纳米分离膜,实现了金纳米粒子的尺寸选择性分离及染料的电荷选择性分离;3,改变超分子单体作用方式,制备了柔性二维超分子骨架,合成含柱[5]芳烃的阳离子表面活性剂静电包覆四电荷POM,得到的离子复合物与二配位客体通过主-客体相互作用制备[4+2]型超分子骨架凝胶,通过旋涂的方法加工成分离膜,实现了不相容液体的原位连续可切换分离。研究结果不仅为开发柔性二维超分子骨架材料提供了新思路,同时显示出由小分子结构基元通过非共价键构建的超分子材料在膜分离中具有潜在的应用前景,拓展了超分子材料的应用领域。