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目前,采用界面聚合技术所制备的聚酰胺复合膜已经成为反渗透和纳滤膜的主流。商品化聚酰胺反渗透和纳滤膜通常是用均苯三甲酰氯(TMC)作为界面反应的有机相单体。虽然用该单体制备的聚酰胺复合膜分离性能突出,然而其也存在着分离性与选择性之间的“trade off”效应,运行过程中膜污染以及不耐活性氯氧化等诸多不足。本文针对聚酰胺复合膜存在的问题,从所用膜材料的分子结构设计出发,制备了一系列有机相单体并依据这些单体的结构特点将它们用于不同功能分离膜的制备。另外,还开发了一种复合膜表面改性的新方法用于制备抗污染聚酰胺复合膜。具体内容如下:1.以间苯二甲酰氯(IPC)和3,3’,5,5’-联苯四酰氯(BTEC)作为有机相共聚酰氯单体与间苯二胺(MPD)反应制备聚酰胺海水淡化膜。随着IPC添加含量从0%增加到70%,所制备复合膜的水通量从30 L/(m2h)提高到43.7 L/(m2h),NaCl脱除率从99.3%提高到99.7%。各种分析表征结果表明IPC的引入除了能够增加聚酰胺内部交联点之间链段的长度进而引起聚酰胺内部网络孔的扩大,也能够提高每个BTEC中酰氯基团的反应程度。在提高所制备水通量的同时保证有效的脱盐率。2.通过碳-磷偶联反应将-PO(OCH3)2基团引入到IPC的间位制备得到一种新型酰氯—二甲基(3,5-二酰氯苯基)膦酸酯(I)。用I与BTEC作为有机相共聚酰氯单体与MPD反应制备得到膦酸酯官能化的聚酰胺反渗透膜。通过调节I的添加比例,所制备膜的水通量可以达到79 L/(m2h),是未添加该单体制备的复合膜水通量的2.25倍,同时其NaCl脱除率仍然保持在99%以上。接触角与复合膜界面能的测试结果表明用新型单体制备的复合膜亲水性有显著的提高。进一步测试复合膜的抗污染性质。经过1500mins的污染测试后,膦酸酯官能化聚酰胺反渗透膜的不可逆污染程度仅为商品化抗污染膜BW30FR的一半,表明该膜具有优异的抗污染性质。3.设计合成了膦酰氯官能化的酰氯单体-5-(二氯膦酸酯基)间苯二甲酰氯(5-DCPO-IPDC)。将5-DCPO-IPDC与BTEC作为有机相共聚酰氯单体与MPD反应制备纳滤膜。当5-DCPO-IPDC的含量为60%时,所制备纳滤膜对Na2SO4和NaCl的脱除率分别为99.0%和48.8%,水通量是86 L/(m2h)。与商品化纳滤膜NF270相比,两者的盐脱除率相近,然而基于5-DCPO-IPDC的纳滤膜水通量是NF270的1.45倍。XPS和Zeta电位的测试结果表明5-DCPO-IPDC所制备的纳滤膜表面带有大量负电荷的-PO(OH)2基团。截留分子量(MWCO)的测试结果表明添加5-DCPO-IPDC制备的膜有效孔径大,内部结构疏松。这是由于四面体结构的5-DCPO-IPDC有效地避免了聚合物链的紧密堆积。膜内部大的孔径有利于水分子的渗透,高电荷有利于盐离子的截留,二者协同作用得到性能优异的纳滤膜。4.通过磺酰化反应制备得到磺酰氯官能化的聚砜(SC-PSf)。随后将SC-PSf中部分磺酰氯基团水解为磺酸制备得到部分磺化的SC-PSf(S-SC-PSf)。以S-SC-PSf为原料,通过涂覆和哌嗪(PIP)界面交联反应在PSf基质上制备耐氯氧化反渗透膜。选用四丁基氯化铵(TBAC)作为添加剂抑制分离层缺陷的产生。通过优化制膜条件,复合膜的盐脱除率与水通量可以达到96.9%和17.8 L/(m2h)。经过2000 ppm NaOCI连续10天的耐氯性测试,官能化PSf膜的NaCl脱除率下降比率为1%,而聚酰胺膜的NaCl脱除率下降比率为8%。官能化PSf膜展现出优异的耐氯氧化性质。5.利用两步简单的反应制备得到膦酸改性的聚酰胺反渗透膜。首先利用乙二胺(EDA)与聚酰胺膜表面未反应完全的酰氯基团之间的二次界面反应制备氨基富集的膜表面。然后利用亚磷酸与氨基和甲醛之间的曼尼希反应将膦酸基团引入聚酰胺膜表面。通过优化两步反应的反应条件,复合膜的水通量从52 L/(m2h)提高到了88 L/(m2h)。接触角测试结果表明膦酸改性后膜的接触角从55°下降到26°。经历800mins的动态污染测试后,改性膜的不可逆污染程度仅为7.1%,商品化BW30的不可逆污染程度为13.5%,这说明改性膜具有突出的抗污染性质。