膜分离技术凭借低碳、环保的优势，已广泛应用于生物医药、生物能源、食品工程等领域，成为绿色生物制造的重要技术力量之一。然而，实际分离体系中膜结构损伤的问题难以规避，导致分离性能不断衰减，最终达到其“寿命终点”，带来能源和环境负担。传统的废弃膜处理方式，如填埋和焚烧，既不经济，也不环保；如何再加工废弃膜，实现变废为宝，是膜材料资源化再利用技术攻关的核心挑战。
针对上述难题，北京化工大学生命学院秦培勇、司志豪团队联合北化材料学院曹鹏飞教授通过动态同质互穿网络设计，成功开发出一种兼具缺陷原位自修复特性与优异分离性能的高分子膜材料。以PDMS为基础构建同质性双网络，动态亚胺键主导的Network I赋予膜以自修复能力，甲基丙烯酸酯基功能化的Network II赋予膜以选择性分离能力。损伤修复后的材料断裂伸长率和拉伸强度分别恢复了94.5%和92.4%，展现出优异的动态修复特性。以此材料构建自修复性分离膜平台，对于苯酚分离，膜通量是传统非动态结构膜的3.3倍；经损伤修复后，苯酚分离因子恢复至原始值的94.0%，通量波动仅4.5%，展现出出色的膜缺陷修复能力。此外，该方法操作简便，也证实了其在膜组件水平和高温高浓度、复杂化学体系的适用性。该工作为新一代可持续分离膜材料提供了分子设计的新范式。相关论文以“Dynamic Interpenetrating Network Design for Polymeric Membranes with Efficient and Recoverable Separation Performance”为题，发表在Cell子刊《Matter》上。
论文链接：https://doi.org/10.1016/j.matt.2026.102942