全球对清洁能源和降低化工过程能耗的迫切需求，使得先进分离膜技术在高耗能工业气体分离中极具吸引力。多孔有机聚合物（POP）具有孔径分布均匀，尺寸接近常见气体动力学直径范围，显示出了极强的分子筛分性能。然而，POP的高度交联结构使其不溶于任何有机溶剂，使得制备POP聚合物膜材料具有非常大的挑战性。

近日，天津工业大学的马小华研究员、李建新教授和沙特阿拉伯国王科技大学的Ingo Pinnau教授合作，结合了自聚微孔聚合物（PIM）可溶液加工的特点和多孔有机聚合物（POP）高比表面、窄孔径分布的优点，通过一步原位聚合法构建了一系列含三蝶烯结构的新型网络型高性能的气体分离膜，其交联度从0-100%任意调节，所得聚合物有良好的成膜性。

随着作为交联节点（三氨基三蝶烯）的逐渐增加，所得到的聚合物膜比表面进一步增长。同时，其孔径分布逐渐从超微孔（<7Å）转移到更强尺寸的筛分能力的亚微孔（< 4Å）区域。这是由于原位交联产生了更多的亚微孔。同时，分子动力学模拟结果也表明交联度的增加可在提高聚合物膜自由体积的同时，将孔径从超微孔（<7Å）缩窄到亚微孔（<4Å），更加接近待分离体系的动力学直径（2.6-3.8 Å）。

随着交联度的增加，三维网络聚合物膜的H₂/CH₄和O₂/N₂的分离性能远远超过最新的聚合物权衡曲线。同时，其气体透过率（P）和气体对选择性（a）同时提升，表现出了强烈的反trade-off效应。主要得益于以上交联微孔结构导致的比表面积的增加的同时和亚微孔（<4Å）比例的显著提升。

该工作首次报道并实现了原位交联制备特勒格碱基聚合物膜的方法，为构建高性能特勒格碱基交联聚合物气体分离膜提供了一种简便的方法，也为打破传统气体分离膜材料trade-off平衡提供了一个新的思路。