物質的分離和純化技術在化工、醫藥、環保等各方麵有很重要的地位。人們一直在尋找比傳統的萃（cuì）取、蒸餾（liú）、過濾等更簡單、能耗更低，而效率更高（gāo）的方法，高分子離子交換樹脂、膜和纖維以及各（gè）種（zhǒng）聚合物分離膜的出現將分（fèn）離技（jì）術推（tuī）向一個新的局麵，這些高分子材料以其（qí）選擇性強、效（xiào）率（lǜ）高、工藝簡單、能耗低而成為分離技術的重要發展方向。離子交換樹脂之（zhī）所以能達到分離純化的目的，是利（lì）用樹脂上可離解的功能基（例如H＋）與溶液中的同電荷離子（如＋）發生交換，兩種離子的濃度差是產（chǎn）生交換的動力。失去交換能力的離子交換（huàn）樹脂（zhī）可以再（zài）生而重新使用。離子交換樹脂粉（fěn）碎後在化學化工上用做各（gè）種無機和有機物質的分離、水的純製（zhì）、天然物質的（de）提純，在環保中用（yòng）於各種廢水處理，食品工（gōng）業中用做各種食品的脫（tuō）色、脫（tuō）臭、去雜味和純化等。例如，酒的去渾脫色；奶成分的（de）分（fèn）離、改性和脫鹽；在（zài）冶金工業中用做各種貴重（chóng）金屬的分離提純；在醫學上（shàng）用於人工（gōng）肝、腎的灌血醫療；在農業上用於製作長效化肥。將離子交換樹脂粉碎後與高分子黏合劑（jì）製成的離子交換膜可實（shí）現溶液中的離子與膜（mó）之間的離子（zǐ）傳遞，實現離子的選擇性（xìng）透過，其作用原理與離子交換不同，所以不必經過再生（shēng），在化工、醫藥、食品、冶金、造紙的工（gōng）業部門獲得應用。如在膜兩邊加直流電場實（shí）現電滲（shèn）析，實現水的脫（tuō）鹽、淡化和離（lí）子分離等。由於離子交換（huàn）膜可以選擇性地讓某種離（lí）子通過，它又是鉛蓄電池、堿蓄（xù）電池、隔膜電池和濃差電（diàn）池的理想材料，例如宇宙飛船中使用的燃（rán）料電池即由離（lí）子（zǐ）交換膜製成。離子（zǐ）交換纖維是利用（yòng）化學改性（xìng）向天然纖維素引入帶有酸性或堿性等離子基團製成的纖維，是生物化學上必需的試劑，並廣泛地用於處理含有金屬、有機物、色素（sù）的廢水和貴重金屬的回收。
中空纖維膜是分離（lí）功（gōng）能高分子材（cái）料中的一個佼佼者。利用纖維素、醋酸纖維、尼龍、聚乙烯醇、聚丙烯腈、聚甲基（jī）丙烯酸甲酯、聚碸等高聚物紡製成的中空纖維，或者（zhě）在它們的纖維壁多孔結構中引入離子（zǐ）交換樹脂（zhī）的中空纖維，可以粘結（jié）和組裝成反滲透過濾器、超濾器、透（tòu）析器和氣體過濾器（qì），它們在海水淡化，超純水（shuǐ）製備，人工腎製（zhì）造（zào），細菌病毒的分離（lí）消毒（dú），生物堿、激素（sù）、抗菌素的分（fèn）離濃縮以及、、、等氣體的分離富集等方麵（miàn）顯示了獨特優異的功（gōng）能。腎病患者的血滲析應歸功於中空纖維分離膜。電子工業和超大規模集成電路中所用到的超純水，每毫升隻允許有3個以下（xià）的細菌，隻有依靠中空纖維超濾（lǜ）膜和反滲透膜來實現。