需要不断改善二氧化碳分离膜技术的分离效率、降低成本、易于制造、可行性和机械坚固性相结合，从而帮助缓解全球气候变化。聚合物膜材料，用于气体分离设计中，其主要挑战是渗透性（即气体以多快速度流过膜）和选择性（将一种气体与另一种气体分离的能力）之间的权衡。通常，膜材料的选择性越高，气体流过膜的速度就越慢。美国 北卡罗来纳州立大学Richard J. Spontak团队Marius Sandru等，报道介绍了一种杂化集成的膜策略，利用多孔聚丙烯腈底层作为中间层的物理支撑物，中间层可以是类似弹性体的聚二甲基硅氧烷，也可以是玻璃型聚四氟乙烯。然后，接枝了一层聚乙烯胺，可以选择性地吸引二氧化碳，从而将其拉入膜中，并实现更高效地分离氮气与二氧化碳。这种高渗透性薄膜，利用化学功能化为片状亲CO2接枝链表面层。高溶解度机制，使目标气流中天然存在的水蒸气水合表面层中的CO2浓度增加，随后CO2通过高渗透性（但低选择性）聚合物基质快速传输。分析方法证实了胺表面层的存在。以这种方式制备的集成多层膜不受扩散限制，并保留了其高CO2渗透性，并且在某些情况下，其CO2选择性同时增加了约150倍以上。相关研究以An integrated materials approach to ultrapermeable and ultraselective CO2 polymer membranes为题发表在Science上。