能够精确分离离子和小分子的膜将对能源，水，化学和制药等领域产生革命性影响。这种分离需要具有高度均匀孔径的膜来获得精确的分子筛和溶质分化，因此，在技术上很难实现。尽管已尝试使用诸如堆叠2D纳米材料或整合对齐的合成或生物通道等方法来制造高精度膜。然而，迄今为止，尚无研究报道在施加压力和错流的情况下，在膜过滤中分离具有亚埃级精度的亚纳米级溶质。而且，这些方法在可扩展制造无缺陷膜方面面临巨大的技术挑战。基于薄膜复合聚酰胺（TFC-PA）膜的纳滤（NF）是一种成熟且节能的技术，用于从液体溶剂中分离小溶质。聚酰胺基NF膜的选择层是通过在多孔载体上进行界面聚合（IP）形成的。研究表明，不受控制的扩散和快速聚合会形成具有多尺度异质性和不均匀孔径的聚酰胺（PA）层。最近的研究探索了多种方法来提高PA膜的渗透选择性。但要使用PA膜实现离子和小分子的精确分离，则需要提高孔径的均一性，这需要对PA活性层进行工程改造。

有鉴于此，中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所Zhu Yuzhang，靳健研究员，范德堡大学Lin Shihong 报道了一种超选择性TFCPA NF膜的制造工艺，该膜能够通过改变常规IP工艺来实现出色的精确分离。即通过表面活性剂组装调节界面聚合（SARIP）形成的聚酰胺膜可以实现精确的溶质分离。

文章要点

1）表面活性剂的动态，自组装网络有助于在界面聚合过程中胺单体更快，更均匀地分散在水/己烷界面上，从而与通过常规界面聚合形成的相比，形成的聚酰胺活性层具有更均匀的亚纳米孔。

2）由SARIP形成的聚酰胺膜对于不同大小的溶质筛分表现出高度选择性，在小于1埃的溶质尺寸范围内，从低截留率逐步过渡到接近完美的截留率。

3）SARIP只需要对传统的TFC-PA纳滤膜的现有技术进行最小程度的改变，因此可以很容易地用于可扩展的超选择性纳滤膜的制造，以实现精确的溶质分离。

Liang, Y., Zhu, Y., Liu, C. et al. Polyamide nanofiltration membrane with highly uniform sub-nanometre pores for sub-1 Å precision separation. Nat Commun, 2020.

DOI：10.1038/s41467-020-15771-2

https://doi.org/10.1038/s41467-020-15771-2