近年来,随着工业化进程的加快,水资源短缺以及水污染问题日益加剧。膜蒸馏（MD）技术作为一种新兴的脱盐技术受到研究者们的广泛关注。膜蒸馏是一项十分有前景的脱盐技术,但其存在的问题也不容忽视。作为热膜技术相结合的脱盐过程,首先存在传统热法脱盐技术所存在的高能耗问题;传统膜蒸馏技术体加热的加热模式还会降低整个系统的热量利用效率,造成严重的温度极化（TP）,能量利用率低下。膜蒸馏技术最大的局限性在于进料液中一些油类、表面活性剂等典型污染物的存在会造成膜蒸馏运行过程中的膜润湿及膜污染现象,影响膜蒸馏过程运行的稳定性,降低通量及盐截留率,而同样作为热膜耦合技术的渗透蒸发（PV）脱盐过程可以克服该问题。针对于上述膜蒸馏技术存在的问题,本研究设计制备了陶瓷基纳米碳复合膜,提出了相对应的解决策略。以氧化铝陶瓷膜作为载体,通过化学气相沉积（CVD）过程在其表面生长碳纳米管网络,构筑超多孔、超疏水以及具有高效光热转换性能的新型多功能光热膜界面,应用于光热膜蒸馏（PMD）过程,用模拟太阳光减少传统热源输入,用界面加热模式替代传统的体加热模式,提高系统的热利用效率;以陶瓷膜作为载体,通过交联碳化过程制备得到表面亲水的陶瓷基石墨烯复合膜应用于渗透蒸发脱盐过程,从而避免进料液中污染物的存在对出水水质的影响,并提出了其抗污染机制,为成分复杂的废水脱盐过程提供了相应的研究基础;此外,陶瓷基石墨烯复合膜在酸碱等极端环境中也保持稳定的净水通量与盐截留,表现出了较好的应用前景。主要的研究内容和结论包括以下几点:（1）陶瓷基复合膜光热膜蒸馏性能研究。构筑新型光热多功能蒸馏膜界面具有重要的研究价值,本研究以氧化铝（Al2O3）陶瓷膜作为载体,通过原位化学气相沉积过程制备了氧化铝-碳纳米管（Al2O3-CNTs）复合膜,复杂交错的CNTs网络结构同时为复合膜提供了较好的疏水性以及高效的光热转换性能。Al2O3-CNTs膜的氮气渗透性为113.514 m~3/（m~2·h·bar）,水接触角达到171.0°,液体渗透压力（LEP）为1.5 bar。复合膜在模拟太阳辐照下辐照600 s后,表面温度升高至72～82℃,光吸收率最高可达66.2%。通过研究传统膜蒸馏及光热膜蒸馏性能,结果表明,在进料液温度为75℃,流速为60r/min,进料液为3.5wt.%Na Cl溶液的情况下,相比于传统膜蒸馏过程,该复合膜在4个太阳的光照强度下,通量提升率为33.7%,太阳能利用效率达到22.7%,同时盐截留率（＞99.8%）和渗透侧电导率（＜60.0μs/cm）在运行过程中保持稳定,表明特殊设计的Al2O3-CNTs复合膜具有较好的光热膜蒸馏性能。（2）陶瓷基渗透蒸发膜的制备及脱盐性能研究。针对于传统膜蒸馏技术中存在的膜润湿及膜污染问题,以氧化锆（Zr O2）陶瓷膜作为载体,通过碳化及交联过程制备得到陶瓷基石墨烯渗透蒸发膜。选取0.2 m M十二烷基硫酸钠（SDS）以及1000 ppm矿物油作为进料液中典型污染物质,以商业PTFE膜的MD过程作为对比,探究了陶瓷基石墨烯复合膜的PV脱盐过程的抗污染性能。结果表明,无论是在长期脱盐稳定性研究（100 h）还是不同浓度污染物对脱盐性能的影响研究中,石墨烯膜的PV过程均表现出优于PTFE膜MD过程的性能,SDS体系的12 h内盐截留衰减率分别为～0以及90.1%,矿物油体系20 h内的通量衰减率分别22.9%以及66.9%。此外,为考察陶瓷基石墨烯渗透蒸发膜的极端环境脱盐稳定性,分别将复合膜应用于酸性含SDS盐水、碱性含SDS盐水以及酸性含油盐水和碱性含油盐水的100 h脱盐稳定性测试中,均实现了有效且稳定的脱盐过程。（3）渗透蒸发脱盐膜抗润湿及抗污染机理研究。通过对脱盐前后的陶瓷基石墨烯渗透蒸发膜以及PTFE膜进行分析,由于两者均会对进料液中的表面活性剂产生吸附作用但二者脱盐机理的不同,PTFE膜出现膜孔润湿现象时,石墨烯膜仅存在吸附;相比于PTFE膜,石墨烯膜表现出更低的空气中水接触角（82.4°）以及更高的水下油接触角（83.2°）,表面能更高（25.4 m J/m~2）,油滴黏附力测定中表现出更低的矿物油残留,这也使得陶瓷基石墨烯渗透蒸发膜在含油盐水的长期脱盐过程中表现出更低的通量衰减率。本研究制备的陶瓷基纳米碳材料复合膜为解决现有膜蒸馏过程中存在问题提供了相应的解决思路和研究基础,对于今后拓宽膜蒸馏技术的使用范围具有一定的参考意义。