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聚偏氟乙烯(PVDF)因其具有优良的机械性能、稳定的化学性能、较强的抗酸碱腐蚀性能及制备工艺简单等优点而被广泛应用于超滤膜的制备。但是聚偏氟乙烯本身是一种疏水性材料,在使用过程中会造成膜易受污染、膜使用寿命短等问题,故需要对其进行亲水性改善,提高抗污染性能。本文采用了浸没沉淀相转化法进行高性能PVDF-g-PEGMA/PVDF超滤膜的制备。通过添加两亲性接枝共聚物(PVDF-g-PEGMA)来增加膜的亲水性,通过对凝固浴的组成及其与羧基化碳纳米管(CNT-COOH)共混来提高膜的抗污染性能。本研究通过膜的通量、接触角、截留率、牛血清蛋白吸附量的测定和利用FTIR、SEM、AFM对膜化学组成及表面形态的表征,考察了 NaCl凝固浴组成及羧基碳纳米管投加量对膜结构和性能的影响,得出了如下的主要结论。首先考察了凝固浴中NaCl浓度(0.00mol/L到0.40mol/L)对膜结构及性能的影响。结果表明:NaCl存在于凝固浴中会产生盐导效应,能诱导具有亲水性基团的PVDF-g-PEGMA向膜表面富集,通过控制凝固浴中NaCl的浓度能在一定程度上起到调节孔径和改善膜表面亲水性的作用。随着NaCl浓度的增加,PVDF膜的表面的粗糙度逐渐减小,亲水性越来越强,膜的初始接触角越来越小,被完全浸湿所用的时间越来越短,同时膜表面孔洞大小及分布更均匀;并且随着NaCl凝固浴浓度的增加,膜的通量也逐渐增高,膜的最大水通量依次达到 1711.99 L/m2 h、2558.65 L/m2.h、3738.89 L/m2 h、4178.21 L/m2·h,比纯PVDF超滤膜高出了一个数量级,但是由于膜孔径和孔隙率变大导致截留率逐渐降低,但是都在80%左右,其中M2由于孔洞分布均匀且平均孔径较小的特点表现出了较好的截留效果,对TOC的去除率达到89.27%。由于亲水性增加,膜的抗污染性能也表现出很好的效果,当NaCl凝固浴为0.1mol/L时,对牛血清蛋白的吸附量最小为32.91 ug/cm2,比纯PVDF吸附量小了一倍之多,抗污染性能最强。综合考虑膜的亲水性能、抗污染性能和恢复性能认为0.10mol/LNaCl凝固浴是制备PVDF-g-PEGMA/PVDF超滤膜的最优条件。其次考察了在最优凝固浴条件下,CNT-COOH的投加量(O.01g到0.04g)对膜结构及性能的影响。结果表明:在0.10mol/LNaCl凝固浴下,将两亲性接枝共聚物和羧基化碳纳米管共同作为添加剂制备PVDF-g-PEGMA/PVDF/CNT-COOH共混超滤膜,CNT-COOH的加入使膜孔变得更致密,孔径变得更小,分布也更均匀,通过控制CNT-COOH的投加量可以达到控制孔径从而提高截留率的作用。随着CNT-COOH投加量的增加,膜的孔径先减小后增大,最小孔径范围是21.34nm-46.42nm,当投加量为0.03g时,膜平均孔径最小,对TOC的去除率高达92.68%,对牛血清蛋白的截留率也达到89.47%。接触角先增加后减小,当投加量为0.03g时,接触角为53.47°,膜表面亲水层的形成使得污染物不易吸附在膜表面,膜的抗污染性能得到大幅度提高,对牛血清蛋白的吸附量减小到28.80ug/cm2。此外,CNT-COOH的加入,膜表面粗糙度增加,也增加了膜的有效过滤面积,使得膜的纯水通量得到提高,同时亲水性碳纳米管使得膜的亲水性增加。碳纳米管具有优良的机械性能,羧基化碳纳米管的加入使得膜的恢复能力得到很大的提高,随着碳纳米管的增加,综合考虑膜的亲水性能、抗污染性能和恢复性能认为NaCl凝固浴为0.10mol/L,羧基化碳纳米管投加量为0.03g时制备出的 PVDF-g-PEGMA/PVDF/CNT-COOH超滤膜的性能最佳。