膜分离作为一种高效低能耗的环境友好型分离技术已被广泛研究及应用,其中膜的通量和截留作为评价膜性能的两个关键指标,对膜在分离应用过程有着重要影响。本课题基于多孔共价有机骨架材料（COF-LZU1）,采用不同的设计方案,进行新型复合膜的开发及其在染料废水处理中的应用。首先,选用聚醚砜（PES）微滤基底代替传统超滤基底,采用界面聚合的方法室温条件下在PES底膜表面原位生长COF-LZU1,通过调节反应单体的浓度及反应时间等参数最终在基底表面覆盖一层致密无缺陷的COF-LZU1活性层。由于COF-LZU1具有固有尺寸约为1.8 nm的均匀孔隙结构,最终制得的COF-LZU1/PES复合膜对尺寸大于1.5 nm的染料分子具有高效的截留（>99%）,同时对小分子的一二价无机盐离子保持非选择性渗透（<12%）。COF-LZU1自身具有的均匀孔隙结构与微滤大孔底膜带来的低传质阻力之间的协同作用使最终优化的COF-LZU1/PES复合膜保持80 L m^-2 h^-1 bar^-1的稳定水通量。COF-LZU1/PES复合膜高效的分离性能及优异的水稳定性使其适用于染料脱盐过程。界面聚合的成功合成证明COF-LZU1材料在膜分离领域的应用潜力,同时COF-LZU1具有二维片状堆叠结构,故理论上可以参考传统二维膜材料对其进行剥离。将COF-LZU1粉末通过超声辅助的方法进行剥离,调整剥离条件可成功制得高质量的COF-LZU1纳米片。之后在尼龙底膜表面通过真空辅助组装成膜,经过调整纳米片的用量最终制得表面致密平整具有染料截留效果的COF-LZU1/Nylon纳米片膜。COF纳米片本身规整的纳米孔道以及层间新增的纳米通道为水分子提供了更多的传输通道,利于水通量的提升。其中性能最优的COF-LZU1/Nylon纳米片膜M0.45对尺寸大于1.5 nm的染料分子可保持>90%的截留率,在错流评价系统中可以连续48h保持高达90 L m^-2 h^-1 bar^-1的稳定水通量及高效的染料截留。COF-LZU1纳米片的成功剥离及COF-LZU1纳米片膜的成功合成与应用证明二维共价有机骨架亦可如传统二维材料那样被剥离成纳米片并组装成膜,这更进一步拓宽了COFs材料在膜分离领域的应用空间。由于COF-LZU1纳米片膜的亲水性差及厚度过大使最终制得的复合膜通量未能明显提升。为此我们选用一种传统二维材料过渡金属而硫化物WS₂纳米片与COF-LZU1纳米片进行共混,通过调整WS₂纳米片的使用量,在尼龙基底表面抽滤得到具有最优分离性能的COF-WS₂/Nylon共混膜。WS₂的加入后,与COF-LZU1纳米片相互插层,层间距得到增大,同时改善了膜亲水性以及膜的表面粗糙度,使膜的水通量再次提升。此外,COF-LZU1与WS₂纳米片之间的静电作用使COF-WS₂膜具有好的稳定性,在错流评价系统中看连续测试48h,并且保持高达150 L m^-2 h^-1 bar^-1的稳定水通量及高效染料截留率。