航天推进剂的纯度直接决定了火箭发动机的性能和安全性，微量的水分和杂质就可能导致推进剂燃烧不稳定，甚至引发发动机爆炸事故，因此推进剂在使用前必须进行严格的脱水纯化，而渗透蒸发膜技术，正是目前最先进的航天推进剂脱水纯化技术。渗透蒸发膜是用于液体混合物分离的特种膜，它依靠膜两侧的分压差作为推动力，利用不同组分在膜中溶解扩散速率的差异实现分离，对于恒沸物、近沸点混合物的分离具有独特的优势，非常适合航天推进剂的脱水纯化，相比传统的精馏、吸附脱水方法，它能耗更低，不会引入杂质，安全性更高，已经成为航天领域推进剂纯化的首选技术。
渗透蒸发分离过程的特点是，原料侧是液态混合物，透过侧抽真空维持分压差，透过组分在膜表面汽化后被冷凝收集，分离过程不需要对整个原料液加热汽化，只需要让透过组分汽化，因此能耗只有传统恒沸精馏的1/3到1/2，节能效果非常显著。而且渗透蒸发过程不需要加入夹带剂等其他试剂，不会引入新的杂质，非常适合对纯度要求极高的航天推进剂脱水。
航天推进剂中最常用的肼类推进剂，比如偏二甲肼，很容易吸收空气中的水分，出厂时的水分含量一般在1%左右，而使用要求水分含量必须低于0.1%，否则会影响发动机的性能，传统的分子筛吸附脱水方法需要定期更换分子筛，工艺复杂，还容易产生粉尘杂质，而渗透蒸发膜脱水能够连续运行，在常温下就可以将偏二甲肼中的水分降到0.05%以下，不引入任何杂质，非常适合工业生产和发射场现场纯化，大大提升了推进剂的纯度和安全性。
针对肼类推进剂的强碱性和腐蚀性，渗透蒸发膜必须具备优异的耐化学腐蚀性，普通的亲水聚乙烯醇膜在强碱性环境下容易发生溶胀，性能快速衰减，无法满足要求。我国科研人员开发了交联改性的聚乙烯醇-聚砜复合渗透蒸发膜，通过交联反应提升了聚乙烯醇的耐溶胀性能和耐腐蚀性，同时保留了聚乙烯醇的亲水特性，对水的选择性很高，能够优先让水透过，截留肼类推进剂，经过长期运行实验，膜的分离性能稳定，衰减很慢，使用寿命超过2年，完全满足航天推进剂脱水的要求。
除了推进剂脱水，渗透蒸发膜在航空航天零部件制造过程中的溶剂回收领域也有应用。航空航天零部件制造需要大量使用丙酮、异丙醇、乙醇等有机溶剂，用于清洗和涂层制备，产生的废溶剂含有大量水分和杂质，如果直接排放会造成环境污染，传统处理方法成本很高，采用渗透蒸发膜技术能够回收废溶剂中的有机溶剂，回收率超过95%，脱出水分后可以重新使用，不仅减少了污染物排放，还降低了生产成本，具有很好的经济效益和环境效益。
在民航飞机维修领域，渗透蒸发膜用于航空液压油的脱水纯化，液压油中微量水分会导致液压系统腐蚀和润滑性能下降，影响飞行安全，采用渗透蒸发膜能够在常温下脱出液压油中的微量水分，不需要加热，不会改变液压油的性能，工艺简单，成本低，已经成为航空维修企业常用的处理技术。
渗透蒸发膜技术近年来的发展方向主要是开发高性能的复合膜，突破渗透性和选择性的平衡，提升分离效率，降低成本。混合基质渗透蒸发膜是目前的研究热点，通过在活性层中引入亲水性的纳米填料，提升膜的水通量和选择性，同时提升膜的化学稳定性，我国研发的氧化石墨烯改性渗透蒸发膜，水通量比传统纯聚乙烯醇膜提升了1.5倍，选择性提升了40%，性能达到国际先进水平。
未来，随着我国航天技术的发展，新型推进剂不断出现，对脱水纯化的要求也越来越高，针对新型绿色推进剂开发专用的渗透蒸发膜，是未来的发展方向。同时，渗透蒸发膜技术也在向民用领域推广，在生物燃料制备、精细化工分离、有机溶剂回收等领域都有广阔的应用前景，航天领域的技术研发，将会继续推动渗透蒸发膜技术的进步，为我国绿色化工产业发展贡献力量。
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