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正渗透(FO)是近年发展迅速的一种膜分离技术，具有低能耗、低膜污染的特点，能够应用于海水脱盐、渗透发电、食品和制药等领域。三醋酸纤维素(CTA)拥有良好的亲水性、耐氯性且简单易得，是制备正渗透膜的理想材料。本文采用CTA材料制备了多种正渗透膜，并进行了膜结构优化与性能表征，具体研究结果如下: 首先，利用第一凝胶浴法，即在传统的制膜工艺上新增前置凝胶浴，制备了单皮层CTA FO平板膜。实验结果表明:相对能量差(RED)较低的第一凝胶浴能够使膜的上皮层由致密结构变为脚手架型结构。随第一凝胶浴粘度上升，膜的下皮层变得光滑、致密且厚度增加。当浸没于第一凝胶浴的时间增长，膜的下皮层厚度先降后升，选择性持续提高。当NMP/甘油(1∶1wt％)为第一凝胶浴，浸没时间为30s时，正渗透膜性能较好。在2M NaCl为汲取液、去离子水为进料液的PRO测试条件下，该膜的水通量Jw达到12.6LMH，盐分反扩散Js为1.32gMH，结构参数S为119μm，相较商业化正渗透膜下降了69％～82％ 其次，利用干-湿纺丝法制备了CTA FO中空纤维膜，在一定范围内芯液流速和收丝速度的增大均能减小膜厚。相对能量差(RED)较低的芯液能够使膜内表面变为脚手架型结构且不影响外表面形貌。膜的内径随芯液RED值上升显著上升，外径则先变大、后变小。当芯液为NMP/甘油(1∶1wt％)、收丝速度为9m/min、芯液流速为4ml/min时，膜的厚度ts为70μm，孔隙率ε为82％，ts/ε为0.92。 随后，采用二氯甲烷蒸汽垂溶法对CTA中空纤维膜进行后处理。当后处理时间小于30s时，膜外表面形成致密皮层，膜厚显著下降，机械强度上升，孔隙率与亲水性下降。当后处理时间为5s时，膜厚约为56μm，孔隙率为71％，杨氏模量为699MPa，接触角为64.43°。后处理能够显著提升膜选择性，在以1mol/L的氯化钠溶液为汲取液，去离子水为进料液的正渗透测试中，所有经过后处理的膜反扩散由201gMH可降至0gMH。当后处理时间为5s时膜通量最大，约为3.26LMH。 最后，讨论了正渗透操作条件对性能的影响。当汲取液浓度上升时，膜通量及截留均上升，且随时间下降的幅度放缓。以3M葡萄糖作为汲取液、0.1M NaCl作为进料液时，膜初始通量为1.2LMH，60min后下降至0.63LMH，截留保持在99％以上。以3M葡萄糖溶液作为汲取液，将进料液侧蠕动泵转速从46.5ml/h提升至139.5ml/h时，膜在30min运行时间内的正渗透通量由0.98LMH上升至1.1LMH。