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在界面成膜过程中,聚合物（或反应单体）在接触基底或界面反应时的液滴尺寸及微形貌对成膜的微观结构和性质有重要影响。本研究从界面组装出发,发展了双交联法、微相扩散控制界面聚合法、超声喷涂法等新方法,在微观尺度上调控成膜结构和形貌,制备了一系列性能优异的纳滤（渗透汽化）膜,实现了微观膜结构的可调控性;研究了膜在运行过程中与待分离物质的界面相互作用,揭示了微界面作用对成膜过程及运行过程的影响机制。并考察了膜对于实际水体的分离性能和界面污染行为。首先,采用层层自组装法制得静电交联的（PSS/PEI）5.0/PAN纳滤膜,并采用戊二醛对其进行共价交联处理,制备了一种具有静电-共价双交联,内部链段高度穿插的聚电解质复合膜。通过调节PSS/PEI溶液浓度比和PEI溶液酸碱性,制备出一种表面荷高负电量的纳滤膜,通过共价交联反应进一步提高膜表面荷负电量,该膜对于荷负电的HA具有极强的排斥力,可有效降低HA引发的膜污染问题。虽然共价交联反应使得膜初始通量下降,但在30天长时间稳定性实验中,双交联（PSS/PEI）5.0/PAN膜通量衰减较小,其最终通量为138.8 kg/m2hMPa,是单交联（PSS/PEI）5.0/PAN膜（66.3 kg/m2hMPa）的两倍,截留率为98%,也明显高于单交联（PSS/PEI）5.0/PAN膜（96.5%）。其次,将表面活性剂（SDS）引入聚电解质层层自组装过程,通过改变表面活性剂的组装浓度,可对聚电解质层间距进行调节,进而调控其纳滤性能。当SDS浓度为0-2.48 g/L时（阶段一）,通量从20.3增加到48.2 L/m2hbar（坡度11.1）,SDS存在状态多为单分子层;当SDS浓度为2.48-4.5 g/L时（阶段二）,通量从48.2增加到100.8 L/m2hbar（坡度26.3）,SDS存在状态多为双分子层。由于SDS存在形态不同,其在阶段二对通量贡献约为阶段一的2.4倍。当SDS浓度为4.5g/L时,PAN-（PEI/SDS/PSS）3膜对HA截留率为98%,通量可达100.8 L/m2hbar,是PAN-（PEI/PSS）3膜通量的约5倍。第三,研究了膜-污染物系统表界面亲疏水性与污染行为之间的联系。首先,制备了超亲水膜、亲水膜、疏水膜和超疏水膜,采用SEM、XRD、接触角对膜表面形貌及性质进行分析。通过XDLVO理论计算了HA与四种膜之间的相互作用力大小,结果表明随着膜表面疏水性增强和污染行为的加重,膜表面与HA的结合作用逐渐增强,而仅有超亲水膜在HA污染之后,仍呈现排斥作用。纳米压痕测试结果显示随着膜表面疏水性增强,膜表面与HA污染层之间的结合力越强,与XDLVO理论计算预测相符。因此,超亲水膜表面在污染前后均对HA表现出了很强的排斥力,且与形成的HA污染层结合力最弱。测试四种膜对天然水库水的纳滤性能,采用三维荧光光谱对进出水组分进行分析,结果表明超亲水膜对疏水性物质具有更强的抗污染性,而超疏水膜具有更强的抗亲水性物质污染的能力。据此提出了一种超亲水膜/超疏水膜组合工艺,相对于单一的超亲水膜或超疏水膜,此组合工艺进一步提高了对天然水体的处理效果,UV254截留率和DOC截留率分别达83.6%和73.3%。第四,提出微相扩散控制界面聚合法（MDC-IP）,将体相溶液分散为微相液滴,改变两相反应接触界面及扩散方式,抑制后扩散疏松层的形成,制备了超薄聚酰胺分离层。微相扩散控制界面聚合法实现了对聚酰胺层厚度在微纳米级别的精确调控,所制得超薄无缺陷的聚酰胺分离层厚度仅有25 nm。通过戊二醛进行后交联处理,构筑了酰胺键和醛基胺基缩合共价键的双交联内部编织网络结构分离层,其表现出了优异的长时间稳定性及耐酸、耐碱、耐氯性能。将MDC-IP膜与传统界面聚合（CIP）法制备的膜分别用于天然水库水体的纳滤处理,采用三维荧光光谱对进出水组分进行分析,对比两种膜的实际纳滤性能,结果表明MDC-IP膜通量高达1246 kg/（m2 h MPa）,是CIP膜的23倍,且MDC-IP膜对天然水体中小分子有机物有更好的去除效果。最后,发展了超声雾化喷涂用于优先透醇渗透汽化膜制备的新技术,通过超声雾化作用将PDMS溶液分散为微纳液滴,制备得到粒径约为18 nm的PDMS颗粒堆叠分离层,实现了对聚合物物理形态的改变,进而大幅度提高膜通量。通过此方法实现了对PDMS分离层厚度在微纳米级别的调控。在优选条件下的PDMS3/PS膜对5 wt.%乙醇/水溶液渗透汽化分离因子为8.61,渗透通量可达6550g/m2h,通量远大于文献报道的PDMS有机聚合物膜。