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当今,超滤膜和纳滤膜被广泛应用于水处理领域,但它们各自都存在一定的问题。例如:超滤膜工业应用广,但抗污染性能一般较差;纳滤膜的分离效果更好,但稳定性需进一步提高。针对这两个问题,本论文设计并制备了一种新型的高性能双层复合超滤膜,具有优异的抗污染性能;并以其为基底制备了一种新型的高性能三层复合纳滤膜,具有较好的长期稳定性。系统表征了两种膜的化学组成、形貌结构,测试了分离性能。具体研究内容和取得的结果如下:首先,设计并成功制备了一种易改性的高分子聚合物——四甲基聚醚砜(TMPES),再通过溴化反应得到超滤膜材料——溴化聚醚砜(BPES)。随后,以传统的非溶剂致相分离法制备非对称BPES超滤膜。为提高抗污染性能,利用苄基溴与超支化聚乙烯亚胺(PEI)中的叔胺反应,在此膜表面接枝PEI,制得聚乙烯亚胺-聚醚砜(PEI-PES)双层复合超滤膜。系统考察了BPES溴化度和PEI浓度对复合膜结构和性能的影响。制得的复合膜物理化学结构稳定,呈现优异的分离性能。例如:溴化度和PEI质量浓度为73%和10%时,复合膜的水通量为71.7 L m-2 h-1 bar-1,对铁蛋白和10 nm金的截留率分别为96.3%和95.5%,截留分子量为64 kDa,已经符合大部分的超滤需求。该膜长期运行稳定,具有优异的抗污染能力和可再生能力,蛋白污染后通量恢复比高达0.9以上。同时,该膜表面富含氨基,可以作为界面聚合纳滤膜的基膜。其次,在制备的PEI-PES复合超滤膜基础上,经界面聚合成功制备了一种新型的聚酰胺-聚乙烯亚胺-聚醚砜(P A-PEI-PES)三层复合纳滤膜。该纳滤膜拥有三层结构,下层为PES基膜,中层为PEI层,上层为PA层。三层间分别以季铵键和酰胺键相连,物理化学结构稳定。该纳滤膜具有较好的分离性能。例如:界面聚合时间为2分钟时,纳滤膜的水通量为12.3Lm-2h-1 bar-1,对MgSO4、Na2SO4、MgC12和NaCl的截留率分别为86.3%、80.1%、74.7%和64.3%。另外,该纳滤膜的浸泡稳定性、抗压稳定性和长期稳定性都优于传统的界面聚合膜,具有良好的应用前景。综上所述,针对商业化超滤膜抗污染能力差和纳滤膜稳定性差的问题,提出了表面接枝改性复合超滤膜的设计思路。采用此思路设计制备了一种抗污染的高性能PEI-PES超滤膜,并以此膜为基膜制备了稳定性优异的PA-PEI-PES界面聚合复合纳滤膜。这些膜的分离性能优异,具有良好的应用前景。研究结果可为超滤膜和纳滤膜的统一构建提供思路和借鉴。