聚偏氟乙烯(PVDF)是一种有前景的高分子膜分离材料,由于其优异的耐化学性、热稳定性以及抗氧化性,使其在膜分离过程中具有广阔的应用前景。然而PVDF膜固有的疏水性很容易造成膜污染。对于膜污染问题的解决以及如何实现膜的有效利用,可以从以下两方面进行考虑:一是选择适当的改性方法,提高膜自身的水处理性能和抗污染性;二是及时监测膜的污染情况,从而对膜作出及时的清洗处理以延长膜的使用寿命。碳纳米管(CNT)因其具有优异的力学、电学、机械性能,已成为聚合物膜材料中理想的纳米填料。氧化石墨烯(GO)作为石墨烯的衍生物,由于其边缘含有丰富的含氧官能团,所以其具有很好的水分散性。它们这些优异的性质引起了人们的广泛关注。本文采用混酸处理的方式对原始的多壁碳纳米管(MWCNT)进行羧基化处理得到氧化的多壁碳纳米管(OMWCNT),并将它们作为纳米填料,同时用改进的Hummers法制备GO,并配制成一定浓度的GO溶液作为成膜凝固浴。通过基质共混和溶液凝固浴相结合的方式制备功能化碳纳米材料/PVDF杂化膜。探究了碳材料的添加方式及添加量对膜性能的影响,确定出最优方式和最优含量并对膜性能提高的机理进行分析。测试结果表明:与纯膜相比,杂化膜的孔结构有了明显改善,粗糙度、亲水性、水通量、截留率、力学性能以及电学性能有了明显增加,其中PVDF/OMWCNT/GO的综合性能最优。在碳材料这一最优添加方式下,继续探讨了 OMWCNT的添加量对膜性能的影响,结果表明:当OMWCNT的添加量为3 wt.%时,杂化膜的分离性能达到最优,当添加量为4 wt.%时,杂化膜的电导率达到饱和值。最后,鉴于杂化膜具有一定的导电性,可以将它用于膜污染传感器,通过建立电学参数与污染层厚度之间的关系来分析膜的污染程度,从而达到实时监测的目的,进而为膜污染监测提供一个新的思路。