渗透通量低和膜污染是制约多孔聚合膜广泛应用的瓶颈，研制高通量、抗污染复合纳滤膜以及揭示其成膜的机理具有显著意义。本研究以解决分离过程中膜污染、提高膜选择性和揭示膜活性层形成机理为主要目标，通过分子设计，表面修饰以及仿真计算的方式，实现抗污染、高通量复合纳滤膜的制备及膜活性层形成机理的揭示。主要研究内容如下:　　首先，以N-（2-羟乙基）乙二胺(HEDA)为水相单体与有机相单体均苯三甲酰氯(TMC)通过界面聚合法制备出新型聚酰胺复合膜。研究了单体的浓度、固化时间和固化温度等工艺参数对膜分离性能的影响，确定最佳制膜工艺参数，得到性能良好的聚酰胺复合纳滤膜(X0.5Y0.1)。利用傅里叶转换红外光谱(FTIR)和X射线电子能谱(XPS)研究活性层的化学结构和化学组成。利用场发射电子扫描显微镜(FE-SEM)及原子力显微镜(AFM)观察膜表面和断面形貌，证实活性层表面结构致密。利用表面Zeta电位分析证明复合纳滤膜(X0.5Y0.1)的等电点接近于pH值6.0。复合纳滤膜(X0.5Y0.1)经过长达168h过滤试验后，水通量和截留性能未明显变化，表明其具有良好的稳定性。依据密度泛函理论，采用Hirsfeld电荷计算HEDA分子中各原子位点的福井函数，进一步计算得到各反应位点局部软度和总软度，通过两者的计算结果预测了各反应位点的活性及差异，表明HEDA分子中伯胺的活性高于醇羟基和仲胺的反应活性。基于反应位点活性的差异，揭示活性层形成机理，其可能分为两个阶段，初始快速成膜阶段和成膜后的慢速生长阶段。　　其次，为了提高水通量和表面亲水性，采用两步法合成了2，5-双（4-氨基苯氧基）苯磺酸钾(BAPBS)，并以其为水相单体通过界面聚合法制备出磺化聚酰胺复合纳滤膜。操作压力为0.6MPa，所制备复合纳滤膜的水通量为72.8L m-2h-1，其对1.0g L-1的Na2SO4截留率为92.5％。膜表面引入磺酸基团后，静态接触角明显下降，表明引入磺酸基团可显著提高膜表面的亲水性。以牛血清蛋白(BSA)为有机污染物的代表，经5轮的污染及清洗后，水通量的恢复率(FRR)和总的通量下降率(CRt)分别为88％和18％，表明膜具有良好的抗污染性能。以不含磺酸基团的1，4双（4-氨基苯氧基）苯(BAPB)为参比，构建了BAPBS和BAPB两种聚合物模型结构，进行分子动力学仿真。利用爱因斯坦等式计算均方位移得到扩散系数，以深入研究水分子穿过磺化聚酰胺聚合物运动轨迹，水分子在磺化膜基体中的扩散系数比在非磺化聚酰胺聚合物中高21％，表明磺酸基团的存在有利于水分子渗透穿过膜活性层。　　最后，为了去除水中重金属离子，以1，4-二甲基吡啶碘化物(CMPI)为活化剂，树状高分子(PAMAM)接枝聚合于复合膜表面制备出一种新型荷正电纳滤膜。通过共价键接枝树状高分子修饰聚酰胺膜表面，不仅使膜表面荷正电，还使亲水性得以提高。本研究所制备的荷正电纳滤膜对重金属离子的截留率较高，截留次序依次为Pb2+(90.3％)＜Ni2+(91.7％)＜Cu2+(95.6％)。进料液pH值为12.0时，膜表面荷负电，K2CrO4和Na2HAsO4的截留率分别高达99.1％和99.3％。此外，将采用界面聚合法制备的复合膜(TFC)、采用直接涂敷法制备的复合膜(C-TFC)和以CMPI为活化剂采用接枝法制备的复合膜(G-TFC)同时浸泡在pH为10.0的氢氧化钠溶液中。经过24h测试后，与C-TFC复合膜性能相比，G-TFC膜具有良好的稳定性，截留率仍保持为初始值的95％，前者仅为初始值的80％。