分离过程的能耗约占据整个工业能耗的一半，开发具有高分离效率、低耗能的分离技术对节能减排和可持续发展至关重要。膜分离技术因其高效、易操作、低能耗等优点受到了人们广泛关注。传统聚合物分离膜受制于选择性和渗透性博弈效应的限制，而无机多孔分离膜则受限于质脆、加工成型难度大等挑战，亟需开发先进高效分离膜材料。以共价有机框架材料（COF）等为代表的新型多孔材料，具有高度发达、可精准调控的分子传输通道，为气体、液体分离提供了理想的材料平台。但是这些高度交联的多孔聚合物大多不溶不熔，极大制约了其在膜分离领域的实际应用。我们基于 COF 等多孔材料及其薄膜材料展开了系列研究工作，提出―界面限域聚合‖ [1]、―刚柔并济‖[2]、‖热致相转变-热压法‖ [3]等策略，克服多孔材料难以加工成型的挑战，成功突破博弈效应的限制，实现具有高分离性能的气体筛分膜和液体筛分膜的制备，并且利用高度交联的刚性网络结构抑制自由体积的变化，大幅提升其稳定性和抗老化性能。此外，提出通过竞争逆共价连接的策略成功在高取向COF膜的直通孔道中构建官能团和亲疏水梯度，实现超高通量、抗污染膜蒸馏海水淡化 [4]。