本周（6月12日至6月18日），國際頂級學術期刊《自然》（Nature）和《科學》（Science）再次聚焦高分子材料科學領域，特別是在高性能膜材料方面取得多項突破性進展。這些研究為水處理、氣體分離、能源存儲等應用帶來了新的可能性。以下為本周要聞綜述。

一、自組裝納米片膜實現超高鹽度水淡化

《自然》雜志6月12日報道，美國麻省理工學院（MIT）與沙特阿卜杜拉國王科技大學（KAUST）合作，利用嵌段共聚物自組裝技術，制備出具有垂直取向納米通道的聚合物膜。該膜在水通量和鹽截留率方面均突破傳統反滲透膜的性能上限。實驗顯示，對于高濃度鹽水（如海水），水通量提升3倍以上，脫鹽率超過99.9%，且抗污染能力顯著增強。這一成果為低能耗海水淡化提供了新材料方案。

二、共價有機框架膜革新二氧化碳分離

《科學》6月14日刊發中國科學院院士團隊的研究，他們通過界面聚合方法，在多孔基底上生長出連續、無缺陷的共價有機框架（COF）薄膜。該膜對二氧化碳/氮氣混合氣的分離選擇性高達100以上，二氧化碳滲透率較傳統聚合物膜提高一個數量級。這種高性能膜可應用于煙道氣碳捕集和天然氣凈化，有望大幅降低碳捕集成本。

三、離子化聚合物膜實現高效鋰提取

《自然》6月16日在線發表澳大利亞莫納什大學的研究，團隊設計了一種含磺酸基團的微孔聚合物膜，用于鹽湖鹵水中鋰離子的選擇性萃取。該膜利用離子交換與尺寸篩分協同機制，對鋰離子的選擇性是鈉離子的1000倍以上，且可連續運行數月性能不衰減。這項技術為新能源電池原料的可持續供應開辟了新途徑。

四、仿生質子交換膜助力氫燃料電池

《科學》6月17日報道，美國勞倫斯伯克利國家實驗室受生物質子通道啟發，合成了一種主鏈含氟、側鏈含磷酸基團的嵌段聚合物膜。該膜在高溫低濕條件下仍保持高質子傳導率，且機械強度優異。氫燃料電池測試表明，功率密度比商用Nafion膜提高40%，有望推動燃料電池汽車商業化。

五、智能響應膜實現按需分離

《自然》6月18日發表瑞士洛桑聯邦理工學院的研究，他們開發了一種熱響應性聚合物膜，通過改變溫度可可逆地調節膜孔徑，從而實現對不同尺寸分子的按需分離。這種智能膜在藥物純化和生物大分子分離中展現出巨大潛力。

本周《自然》《科學》發布的高性能膜材料研究成果，涵蓋了水處理、氣體分離、資源提取、能源轉化和智能分離等多個方向。這些創新不僅揭示了高分子材料在分子尺度上的設計原理，也為解決全球性挑戰提供了切實可行的技術路徑。隨著材料制備方法的成熟和規模化應用，高性能膜材料將在可持續發展中扮演愈發關鍵的角色。輯