膜材料是膜分离技术的核心，但是目前常用的聚合物膜仍存在分离性能较低、易受污染等问题。该项目属于膜分离领域，瞄准分离膜的关键技术及理论问题，包括膜结构及性能的调控、膜制备工艺的优化及膜传质机理的研究，主要研究成果如下：1.开发了一系列高效水处理分离膜。设计并利用多种具有独特性质及结构的无机纳米材料及有机功能分子，构筑有效分子传质通道，改善界面结构，优化表面性质，建立纳米材料及功能分子与膜结构及性能之间的构效关系，实现了膜结构和性能的精确调控。所制备的水处理膜在保持原有截留性能基础上，其渗透性能提高2-6倍，大大提升了水处理膜的分离能力和抗污染能力。2.发展了一种普适性的复合膜制备新工艺。该制备工艺通过对现有界面聚合过程进行优化，提出“二步”界面聚合新概念，膜的渗透速率翻倍的同时盐截留水平也得到提高，突破了膜渗透性和选择性相互制约的瓶颈。应用于有机-无机复合膜的制备，可有效地解决无机纳米材料在聚合物膜中的负载问题，膜的分离性能进一步显著增强，为有机-无机复合膜的高性能化与多功能化提供了新的途径。3.揭示了分子在膜中的传输和分离机制。将傅里叶变换红外光谱法和二维相关分析技术相结合，通过原位跟踪膜中分子的传输和分离过程，从分子水平层面剖析传输物质分子与膜内各组分之间的相互作用关系，构建膜传质和分离新模型，为高效分离膜的制备提供重要的理论指导。 上述研究成果对高效分离膜的发展起到了有力的推动作用，并具有良好的应用前景。该项目的成果获得广泛关注和借鉴，8篇代表作共获SCI他引527次，单篇最高他引109次。获授权中国发明专利9项，其中技术转让1项。基于该项目，第一完成人先后获教育部首届新世纪人才计划、上海市优秀学科带头人计划、英国皇家化学会(RSC)会士、陶氏创新挑战奖等多项荣誉。