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正渗透(Forward osmosis,FO)作为一种新兴的膜分离过程,由于能耗低,膜污染轻和分离效率高等优势,在水处理领域显现出高的应用潜力。目前,高性能FO膜的缺乏是FO过程推广应用的一个难题。本文立足于高性能FO膜的制备,采用不同工艺制备平板和中空纤维聚醚砜.(PES)基膜,探究了膜制备最佳条件,再通过界面聚合法得到PES-TFC双层正渗透膜,并选用高亲水性功能材料对其进行化学改件,制备高件能新型FO复合膜,并探究其在水处理中的应用。采用相转化法制备了具有高孔隙率和窄孔径分布的平板PES基膜,并通过界面聚合法制备得到具有优良FO性能的平板PES-TFC双层正渗透膜,其水通量随汲取液浓度的升高而升高同时反向盐通量保持在较低水平。当2.0 M MgCl2作汲取液时,纯水通量达34.7 LMH而反向盐通量低至1.67 gMH。采用干喷湿纺法纺丝工艺制备了具有较高孔隙率和窄孔径分布的PES中空纤维基膜。系统探究了纺丝条件对膜结构及性能的影响,确定了最优的纺丝条件并通过界面聚合法制备了FO性能优越的中空纤维PES-TFC双层正渗透膜,当2.0 M MgCl2作汲取液时,纯水通量高达75.3 LMH且反向盐通量低至0.36 gMH。为进一步提升PES-TFC双层正渗透膜的性能,选择亲水性的胺类功能性材料通过酰胺化反应对PES-TFC双层正渗透膜进行化学改性制备高性能新型FO膜。通过改性条件的探究确定最佳改性条件为1.0 wt%的牛磺酸钠改性10 min。一系列表征结果表明改性过程对膜的表面化学性和形貌具有显著影响,进而影响膜的FO性能。化学改性后的PES-TFC双层正渗透膜变得更加致密且亲水性更强,其FO性能也显著提升。当2.0 M MgC12作汲取液时,平板和中空纤维PES-TFC双层正渗透膜的纯水通量分别提高到41.3和86.7 LMH,而反向盐通量保持在低水平2.25和0.25 gMH,较未改性的膜水处理效率分别提高19.0%和15.1%。水处理应用实验探究结果表明通过化学改性将亲水性基团(-S03Na)引入到膜表面上可提升PES-TFC双层正渗透膜在海水淡化和废水处理过程中的效率。其中,牛磺酸钠改性的中空纤维PES-TFC双层正渗透膜在模拟海水淡化中的水通量高达24.0 LMH,超越了以往报道的FO技术海水淡化的水转化率。而牛磺酸钠改性的平板PES-TFC双层正渗透膜在模拟废水处理中表现出更强的抗污染能力且膜污染更容易清洗,因此水通量下降值较未改性膜降低50%,而且清洗能使膜通量恢复至92.7%。实验结果表明改性后平板膜及中空纤维膜的性能显著提高,在FO水处理应用中具有可行性和高效性。