单宁酸是一种自然界中的多酚类物质,具有独特的物理化学性质以及来源广泛、无生物毒性、价格低廉等优点。本文将其用于聚合物分离膜的表界面工程领域,实现了对非复合膜的表面改性、复合膜皮层与基底间界面性质的调控以及界面聚合反应动力学的实时原位监测。具体内容如下:首先,发展了单宁酸/二乙烯三胺共沉积技术,系统的研究了沉积时间、沉积比例以及沉积溶液浓度对沉积效果的影响,并将其用于多种不同的疏水微滤膜的表面亲水化改性。与其它改性方法相比,该法具有操作简便、普适性强、不改变基底形貌、沉积层颜色较浅以及原材料价格低廉等优点。此外,由于单宁酸独特的可逆电离性质,使得该沉积层可以表现出溶剂响应性质,使用乙醇处理可以使其由亲水状态转化为疏水状态,而经过水处理又可以回复其亲水状态。通过高斯计算、紫外、红外光谱等手段阐明了该溶剂响应行为的内在机理,并将具有溶剂响应性质的改性膜用于多种不同类型的油水乳液分离过程。之后,我们利用该共沉积技术,亲水化改性疏水微滤基底,提升其表面浸润性,进而通过界面聚合法在其表面制备完整连续的选择性皮层,成功得到了复合型纳滤膜,拓宽了纳滤膜基底的选择范围。相比于纳滤膜常用的聚砜、聚醚砜超滤基底,这些疏水微滤基底具有更大的孔径及孔隙率,更好的耐溶剂性质,使得所制备的纳滤膜表现出极高的渗透通量以及结构稳定性。同时,我们还通过分子动力学模拟,研究了单宁酸/二乙烯三胺沉积层与界面聚合反应中使用的胺类单体的相互作用,并阐明了其对界面聚合反应的影响。利用该沉积层对胺类单体扩散的抑制作用,实现了对界面聚合反应过程的控制,得到了结构可控的聚酰胺皮层。最后,以单宁酸作为分子探针,利用其独特的光学性质,通过紫外分光光度计的动力学模块,原位实时监测了哌嗪聚酰胺界面聚合反应过程中水相溶液的pH变化。并以此为根据,计算得到了界面聚合反应过程中单体消耗随时间的变化,进而首次拟合得到该界面聚合反应的速率常数,所有拟合的线性相关系数均在0.9以上,说明了该方法的可靠性。此外,根据反应过程中速率常数的变化,将界面聚合反应分为快速反应阶段、速率下降阶段以及反应终止阶段,并得到了每个阶段的持续时间。最后,使用该方法研究了聚乙烯醇对界面聚合反应的影响。