纳滤膜分离技术是解决盐湖提锂、水资源回收等领域离子精准筛分难题的关键。传统聚酰胺纳滤膜长期面临“渗透性-选择性”权衡瓶颈，尤其在超高盐、高镁锂比条件下性能显著下降。在界面聚合过程中引入共聚单体可以在一定程度上有效调节聚合物膜的分子结构，打破权衡现象，实现高效分离。然而，多单体体系中单体的反应活性与扩散行为差异显著，单体间的无序反应导致膜结构的均匀性难以调控，从而限制了复合膜分离性能的提升。
针对这一挑战，孙海翔教授团队，创新性提出了一种“分级界面聚合”策略。该策略通过pH响应型烯胺可逆反应，成功实现了对聚乙烯亚胺（PEI）与哌嗪（PIP）双水相单体反应顺序、反应量与空间分布的有效调控，从而构建出具有异质结构、窄孔径分布和优化电荷性质的高性能分离膜。研究显示，所得分级调控膜在上层以PIP形成的半刚性结构为主，底层为PEI富集的高正电层，有效协同了尺寸筛分与Donnan效应。该膜在20000 ppm超高盐浓度和Mg/Li=50的苛刻条件下，仍保持约50的镁锂分离因子和高水通量，性能远超传统共混单体膜。该研究不仅为破解纳滤膜“权衡”困境提供了新方法，也为面向资源回收与高盐废水处理的高效膜材料设计与应用提供了重要理论和技术支撑。
相关成果以“Realizing precise ion separation in polyamide nanofiltration membranes via stage control reactions”为题发表在《科学进展》（Science Advances上）。我校博士研究生陈宇昊为论文第一作者，中国石油大学（华东）孙海翔教授、葛保胜教授、王文广助理研究员和哈尔滨工业大学邵路教授为共同通讯作者，中国石油大学（华东）为第一署名单位。该研究得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、山东省自然科学基金和中国石油大学（华东）研究生创新基金项目等项目的资助。
全文链接：https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.ady9938
