基于膜的分离技术在解决环境污染、提升能源效率和降低投资成本方面等具有显著的优势。其中，多孔有机笼作为一种新型的多孔材料而备受关注。由于其具有高比表面积和孔体积以及开放和可调的孔道，能够提高分子的传输效率并实现精准的分子筛分，因此多孔有机笼在提高膜的分离效率具有巨大的潜能。

然而，由于笼分子之间是通过弱分子间相互作用连接，使得制备纯相结晶的多孔有机笼膜成为一项技术难题。目前，通过旋涂法制备的纯相多孔有机笼膜通常为无定型膜，这导致其无法充分利用笼分子间形成的通道而进行分子传输。

近日，中国科学技术大学的刘江涛教授与天津大学的姜忠义教授合作，采用液-液界面工程方法，通过设计分子内氢键增强笼分子间相互作用的策略，成功构建了高度结晶的自支撑多孔有机笼薄膜并用于精确分子筛分。

多孔有机笼的内部空腔和外部通道对于分子的传输至关重要。通过对比不同官能团取代的对苯二甲醛与胺单体进行反应，发现含有羟基的二醛能与胺在界面处形成连续的自支撑薄膜，而其他取代官能团的二醛在界面处只能形成离散的粉末。

为了进一探究这一现象，通过液相扩散的方法成功生长出笼的单晶并用于晶体结构解析。结果表明，含有羟基的笼分子结构中存在着分子内氢键，而其他的笼分子中则没有分子内氢键，分子内氢键与反式的亚胺键共存可以减少结构的缺陷、提高结构刚性和增强分子间相互作用，这对于膜的形成至关重要。

同时，DFT 理论模拟计算也表明分子内氢键可以增强分子间的相互作用，由于分子间相互作用力的增加，笼分子堆积更加紧密，从而促进了连续的自支撑膜形成。然而，分子间相互作用的减弱，导致笼分子堆积较松散，因此只能在界面处形成粉末。

最后，通过界面聚合制备的有机笼膜在分子筛分表现出高的渗透性和选择性，且其具有的孔径能实现对不同尺寸有机染料分子的精确筛分。该工作为制备高结晶性的多孔膜材料提供了一种新策略。