我国化学工业的能耗约占全国总能源消费量的15%，其中40%以上又来源于化工生产中的分离过程。开发新型的化工分离技术对于促进节能减排和实现清洁生产均具有重要意义。膜分离这一新型分离技术可在分子级别实现混合物的高效分离，由于其能耗低、分离性能好、设备简单、操作灵活等优点在分离领域中显示了极其广阔的应用前景，且日益成为解决当前能源、环境、水资源等领域中重大问题的关键共性技术。本研究领域主要专注以下几个方面：

(1) 多孔膜材料的设计与开发

  研究分子尺度下多孔膜材料的孔道结构设计与表面化学性质调控，解决相关膜分离材料在特定分离体系中其分离通量与选择性、水热稳定性、耐酸性、抗污染性等方面面临的主要科学问题，构建新型高性能分离材料。研究对象主要包括沸石分子筛、无定型二氧化硅、氧化石墨烯等无机膜材料及各类杂化新材料。

(2) 膜分离过程研究

  基于多孔无机膜分离材料，研究气体分离、渗透汽化、反渗透、膜反应等重要膜过程，设计新型的膜分离工艺并与实际工业应用相结合，重点解决与国民经济社会发展密切相关的能源、环境、资源等领域中的重要问题; 研究各膜过程中分子在多孔膜内的渗透特性，从微观层面上揭示分子在多孔膜内的传质分离机理，为膜材料与膜过程的设计提供科学与技术基础。