环境保护、新能源开发、医疗健康都是实现社会可持续发展的重要方面，其中饮用水保障、污水净化、海水淡化、新能源电池和血液透析等领域均涉及到一种重要的材料—聚合物分离膜。以饮用水保障为例，水中可能含有沙尘、细菌、病毒、有机小分子污染物以及较高浓度的无机离子等尺寸大小不一的杂质，通过沉淀等手段可以除掉大部分的沙尘、细菌等有毒有害物质，但对有机小分子污染物和不易沉淀的无机离子束手无策。聚合物分离膜就是这样一种重要的材料：它能让水分子等尺寸较小的对象自由通过，而阻挡其它尺寸较大或具有特殊作用的杂质。

聚合物分离膜已经得到了广泛的应用，但仍然需要进一步优化其结构与功能。一方面，不但要提高膜的分离效果(截留率)和处理能力(通量)，还要降低驱动分离所需供给的压力，从而降低能耗与成本；同时，研发抗污染能力优异的聚合物分离膜材料，减少膜表面受到污染后所需的化学清洗，提高膜分离过程本身的环境友好特性。另一方面，也需要面向下一代高性能分离膜来开展前瞻性研究，新兴应用领域对聚合物分离膜材料提出了个性化定制的需求，比如精密分离、分子识别、催化分离一体化等。

我们团队开创性地提出并系统总结了“聚合物分离膜材料的表面工程”学术思想，建立了聚合物分离膜材料表面单一离子化、两性离子化等新策略，解决了同时具有高通量与高截留率这一难题，制备了一组高通量、抗污染、抗菌的聚合物分离膜材料；实现了膜表面微结构的精密制造，发展了一种具有高精度分离功能的新颖聚合物分离膜材料制备新方法；构筑了具有分子识别与生物催化功能的仿生聚合物分离膜。膜表面工程学术思想不但促进了先进膜分离科学与技术的发展，以此为指导研制成功的离子化聚丙烯微滤膜、两性离子化聚酰胺纳滤膜、超亲水聚砜超滤膜分别在三家企业投产并推广应用，作为面向水资源利用和环境保护等国家和区域重大战略需求的高新技术，创造了良好的社会效益和经济效益。