近日，我校化学化工学院姜忠义、潘福生教授团队成功研发出光响应共价有机框架（COF）膜，在海水淡化领域实现重大突破。该研究创新性地提出一种太阳能-真空双驱动脱盐系统，在30℃低温下实现了媲美传统70℃高温脱盐的水通量，并保持>99%的盐截留率。该成果为质能耦合实现低温高效脱盐提供了首创范例，并为可持续脱盐技术的发展开辟了新途径。

创新点一：开发光响应COF 膜，构建太阳能-真空双驱动系统

在高盐浓度与低温下，COF膜的高效脱盐面临“能垒高、通量低”的瓶颈。为此，团队提出新的研究思路——基于质能耦合的低温高效脱盐机制。具体而言，利用COF膜特有的共轭结构与光响应特性，在纳米通道入口引入太阳能驱动的光热与光电效应，实现对氢键网络的定向扰动，降低水分子进入能垒；同时结合真空驱动力，促使水分子在低温下快速通过功能化纳米通道，从而实现高效脱盐。

创新点二：脱盐效率高效提升，30℃低温即可实现堪比70℃高温的渗透蒸发脱盐效率

实验采用特制的错流装置（带有光学透明玻璃窗口，允许太阳光直接照射在COF膜表面）系统地评估了脱盐性能。COF膜在真空加7个太阳光强下表现出120 kg m^-2 h^-1的显著水通量，超越了在相近盐度和温度条件下所有膜的通量。尤其是，观测到的水通量超过了单独由太阳或真空驱动过程获得的通量之和，这突显了太阳能-真空系统在促进水传输方面的协同效应。

该项工作利用COF膜材料，重点探索了太阳能-真空双驱系统下的低温脱盐，通过局域光激活突破氢键解离能垒，规避蒸馏技术的相变能耗；揭示纳米限域空间中低配位数水分子的快速扩散规律；通过官能团定向优化实现光-质传递协同增效。研究工作有望推动高盐废水零排放工艺升级换代，为可再生能源赋能膜材料、强化膜分离过程提供了范例。

该工作得到了国家自然科学基金（22338011、22578087、22178251）、物质绿色创造与制造海河实验室、海南省科技专项基金（ZDYF2025SHFZ025）以及天津市科技计划项目（25JCZDJC00690）的资助。

研究论文《Ultrafast low-temperature pervaporation desalination with photo-responsive covalent organic framework membranes》近期将发表于国际期刊《Nature Water》。化学化工学院王雨寒高聘副研究员为论文的共同一作,通讯作者为姜忠义教授、潘福生教授和张岁教授。