聚合物薄膜材料广泛的应用于脱盐、有机溶剂纳滤、原油分馏等，但是聚合物材料的孔结构对分子的数目难以非常准确的进行定义，控制亚纳米孔道的尺寸具有非常大的挑战。具有本征孔的大环分子具有解决这个挑战性问题的前景。但是没有功能基团修饰的大环分子在堆叠过程中形成厚度为数百纳米的薄膜时通常缺乏规律性，导致孔之间无法相互规则排列形成贯穿孔。

有鉴于此，帝国理工学院Andrew G. Livingston等报道对大环分子进行选择性的官能团化修饰，从而实现了选择性的反应活性，能够在超薄纳米薄膜的过程中能够优先排列并且形成结构明确的孔。

本文要点

（1）

通过这种选择性的规则排列，能够在形成的纳米薄膜表面观测发现亚纳米尺寸的大环分子孔，而且通过调节大环分子的结构能够实现精度达到Å的精确控制。与非规则排列的对照薄膜相比，规则排列大环薄膜的甲醇渗透率提高两倍。在一些高难度分离过程中，比如大麻酚油（cannabidiol oil）提纯，比目前商业化的高性能薄膜相比，乙醇的穿透速率提高了一个数量级，大麻酚油的提纯纯度提高3倍。

（2）

这项研究为聚合物薄膜构建亚纳米通道提供一种简单方便的方法，而且展示了精确分离分子的应用前景。

参考文献

Jiang, Z., Dong, R., Evans, A.M. et al. Aligned macrocycle pores in ultrathin films for accurate molecular sieving. Nature 609, 58–64 (2022)

DOI: 10.1038/s41586-022-05032-1

https://www.nature.com/articles/s41586-022-05032-1