围绕“高性能分离膜的结构设计和性能提升”，提出通过构建多级孔道结构、利用孔径和多级孔道结构的协同作用，在保证分离精度的同时有效提高膜的分离通量。在针对传统高分子多孔膜的通量提升方面，通过构筑多级膜表面结构和多级表面结构的内部孔道来提升膜的液体浸润性，在确保孔径的选择性筛分作用的前提下，实现自驱动（或低压力驱动）下的大通量高效分离。以PVDF膜为研究对象，通过调控PVDF相转化过程，在相转化过程中加入不良溶剂添加剂，诱导PVDF链聚集和形成胶束聚集体，获得具有多级表面和孔结构的PVDF多孔膜，极大地提高了膜的浸润性，可在自驱动（仅依靠重力作用）下对各种油包水乳液进行大通量分离，通量比具有相同孔分布的普通PVDF膜提高1个数量级。进一步以聚丙烯酸接枝的PVDF(PAA-g-PVDF)为成膜材料，同样可获得具有多级表面和孔道结构的PAA-g-PVDF膜。在PAA-g-PVDF相转化过程中，在其不良溶剂中加入接近饱和浓度的NaCl，在两相交换的界面，接近饱和浓度的NaCl由于浓度的变化结晶形成晓得晶核，PAA-g-PVDF随之在NaCl晶核周围聚集形成胶束聚集体，诱导膜表面多级结构的生成。聚丙烯酸的引入提高了PVDF的表面能，使其由超疏水膜变成超亲水膜，可在无动力驱动或低压力(0.1bar)驱动下大通量分离各种水包油乳液。