Adsorptionsbaserade (t.ex. gas- eller vätskemolekyler) separationstekniker har visat unika ekonomiska och miljömässiga fördelar i specifika tillämpningar. I industriella applikationer kräver idealiska högeffektiva adsorbenter inte bara hög adsorptionskapacitet/selektivitet, utan också god bearbetningsförmåga, cykling och mekanisk stabilitet. Således är det nödvändigt att sätta ihop adsorbenterna till högstabila monoliter (t.ex. sfärer, membran, aerogeler, etc.). Nyligen har COFs, som en framväxande klass av avancerade adsorbenter, visat många uppmuntrande prestationer inom många separationsfält. Men de flesta av de senaste COF-adsorbenterna lider fortfarande av problem som låg bearbetningsförmåga (oftast existerar som mikrokristallina pulver), brist på stabilitet (mest byggd av de reversibla bindningslänkarna) och svårigheter för skalbar syntes. Därför är det av stor betydelse att skapa nya strategier för att producera mycket robusta COF-monoliter (t.ex. porösa skum) för praktiska tillämpningar.

Smältpolymerisationsmetoder används ofta för att framställa linjära polymerer. Eftersom både monomerer och polymerer är i smält tillstånd är det lätt att direkt bearbeta och forma. Inspirerad av detta introducerade Zhangs grupp från Nankai University först strategin "smältpolymerisation" i COFs syntes. Genom att tillsätta bensoesyraanhydrid som ett flussmedel utvecklades en "enstegs termoformnings"-metod för att framställa en serie olefinkopplade COF-skum. Detta beror på att flussmedlet främjade monomererna att bilda ett eutektikum, som långsamt kristalliserade vid upphettning och slutligen stelnade för att bilda högkristallina COF-skum (densitet så låg som 0,23 g/cm ³ ).

Denna metod kan inte bara förbättra kristalliniteten och porositeten hos de rapporterade COFs, utan kan också producera nya COFs som inte kan erhållas med de traditionella solvotermiska metoderna. Till exempel syntetiserades en ny olefinkopplad COF (NKCOF-12) med ultramikroporer (0,58 nm) för första gången med denna metod. Dessa erhållna skum uppvisar utmärkt bearbetningsförmåga och mekaniska egenskaper som är lämpliga för adsorption och separation.

Olje-vatten-selektiva adsorptionsexperiment visade att dessa skum uppnådde högeffektiv olje-vatten-separation (upp till 99 % avskiljningseffektivitet) med enkel återvinning och ultrahög återanvändbarhet (mer än 100 cykler). Dessutom konstruerades NKCOF-12 med den minsta porstorleken bland alla rapporterade eclipsed stapling 2-D COFs. NKCOF-12 tillskrivs sin vanliga ultramikroporösa kanal (0,58 nm) och berikade bindningsställen och har utmärkt C₂ H₂ /CO₂ separationsprestanda med högre C₂ H₂ renhet (99,3 %) än benchmarkmaterialen. Detta arbete ger inte bara en möjlighet för konstruktion av COF-skum via smältpolymerisation utan främjar också avsevärt utvecklingen av COF för praktiska tillämpningar. Resultaten publiceras i Science China Chemistry .

Ny studie belyser design av heterogena katalysatorer för selektiv koldioxidfotoreduktion