V chemickom priemysle kľúčová úloha nano-separačných membrán spočíva v dosahovaní efektívnej a energeticky úspornej separácie a čistenia látok. Prostredníctvom presného preosievania na molekulárnej úrovni sa široko používajú v kľúčových procesoch, ako je koncentrácia produktu, regenerácia katalyzátora, dehydratácia organického rozpúšťadla a využitie odpadových zdrojov. Môžu výrazne znížiť spotrebu energie pri výrobe, nahradiť tradičné procesy destilácie a odparovania s vysokou energetickou náročnosťou a zároveň zlepšiť čistotu a výťažnosť produktu, čím pomáhajú chemickej výrobe posunúť sa smerom k zelenému a udržateľnému smerovaniu.