本团队隶属于金属材料强度国家重点实验室，团队致力于开发高性能分离膜材料用于气体、离子及同位素分离。

1. 单层有序分子膜的结构精确调控、功能化及其氙氪富集分离性能研究。

人类社会的快速发展对能源高度依赖，按照现有的资源储量和消耗速度，煤、石油、天然气等化石能源枯竭不可避免。同时，化石能源的大量使用也带来了气候变暖和严峻的环境污染问题。核能利用核裂变过程中释放的大量能量进行发电，不产生烟尘、硫化物、氮化物等污染，也不产生二氧化碳等温室气体。核电站运行及乏燃料后处理过程中都会产生氪、氙等裂变气体，对环境产生安全威胁，氪氙等气体的合理妥善处理意义重大。本项目提出利用大环分子尺寸精确控制的特点，采用界面合成策略设计制备孔径精确、大面积、单层膜用于氪氙富集，筛选性能优异且耐辐照的薄膜材料，为新型单层膜氪氙富集分离方法的开发及应用奠定科学基础。

2. 纳米厚度COF、MOF、聚合物膜的界面可控制备。

传统高分子分离膜材料受限于无序结构很难同时实现高透过性与高选择性，这里我们采用界面薄膜制备技术，开发纳米厚度COF、MOF、以及聚合物薄膜材料。通过有机单体设计调控薄膜孔隙尺寸，实现分离膜的高透过性与高选择性统一。

3. 超薄单层碳分子筛的制备及气体、离子分离性能研究。

碳分子筛具有优异的结构稳定性和可调控的孔径分布，在气体、离子分离领域具有重要价值。传统碳分子筛多为微米厚度，不利于实现高选择性与高透过性的统一。二维碳材料研究多集中于晶态无孔隙材料，而非晶态二维碳分子筛材料因其制备难度较大而很少被研究。这里我们提出采用界面技术由多种稠环芳烃分子前驱体制备二维碳分子筛材料，在此基础之上研究其气体、离子分离性质。