资源匮乏和能源短缺问题是当今人类面临的重大挑战。因此,开发高效、可持续的资源和能源获取技术具有重要的研究和应用价值。膜分离技术因其高效节能的特点而被广泛地应用于锂资源提取、海水淡化以及能源转化等诸多领域。在众多分离膜中,聚合物多孔膜具有通量大且易于大面积制备等优点而备受关注。但是,传统的聚合物多孔膜存在孔径分布不均一、孔道不连续以及孔隙率低等缺点。因此传统聚合物分离膜的性能受限于其选择性与渗透性之间的trade-off效应。此外,传统的聚合物分离膜的孔径分布范围较宽难以实现分子水平的精准分离。所以,实现高效且精准的物质分离,设计和构筑孔径分布均匀的聚合物膜显得尤为重要。本论文针对传统聚合物分离膜孔径分布不均匀、孔道不连续、孔隙率低以及难以实现分子水平精准分离等问题,开展了具有埃米狭缝通道聚酰亚胺（PI）多孔膜的构筑及其离子分离的研究。阐明了重离子辐照结合机械拉伸在聚合物中的成孔机理,以及解释了离子在埃米狭缝通道中的输运机制。本研究中利用机械拉伸法在PI离子径迹膜中构筑埃米狭缝通道。在施加应力过程中,作为应力集中物（缺陷）的重离子径迹致使应力在径迹区和体材料区的边缘集中,而体材料区相比于径迹区会发生更加显著的形变,故随着应变的逐渐增大会在聚合物膜中形成埃米狭缝通道。埃米狭缝通道的PI多孔膜集二维通道和聚合物膜的优点于一身。在保证较高离子选择性的同时提升离子通量,使利用聚合物多孔分离膜实现分子水平精确分离成为可能。本论文的主要内容有三部分:（1）埃米狭缝孔道PI多孔膜的制备研究。以快重离子辐照结合机械拉伸的方法构筑埃米狭缝通道PI多孔膜。利用该方法在PI薄膜中构筑了狭缝直通孔道,狭缝长度约40-120 nm,有效宽度约为0.9 nm。其高度为膜厚,即12.5μm。外电场驱动的离子渗透实验表明,在不同应变条件下制备的具有狭缝通道的PI多孔膜均具有良好的离子分离性能。这种简单且可控的构筑埃米狭缝通道的聚合物多孔膜的方法具有广阔的应用前景。（2）外部因子对埃米狭缝通道PI多孔膜分离性能的影响研究。为探究埃米狭缝通道PI多孔膜在实际应用中的潜力,我们分别研究了进料液的p H和浓度对埃米狭缝通道PI多孔膜的离子分离性能的影响。此外,我们还研究了不同驱动电压对其离子分离性能的影响。我们进一步测量了两相混合溶液环境下埃米狭缝通道PI多孔膜的离子分离性能。这也为埃米狭缝通道PI多孔膜实现实际应用提供了有价值的实验数据参考。（3）离子输运机制研究。为了阐明离子在埃米狭缝通道PI多孔膜中的输运机制,我们首先系统地测量不同应变条件下制备的PI多孔膜中离子跨膜的I-V曲线和膜表面的接触角。实验结果表明离子在埃米狭缝通道PI多孔膜中的传输主要与离子的脱水和离子与孔道表面的含氧基团（COO-）的静电相互作用相关;随后测量了不同阳离子的跨膜电导随温度的变化关系,结合Arrhenius方程计算出不同阳离子跨膜的能量势垒来解释不同阳离子之间的选择性;最后利用漂移-扩散实验系统地测量了不同金属阳离子跨膜时的反向电势,结合Henderson方程和电导率的计算方程得到它们跨膜的迁移率,进一步阐明了离子在埃米狭缝通道PI多孔膜中的输运机制。