聚合物分离膜近年来引起了越来越广泛的关注。Janus膜是一类两面具有相反性质的新型膜材料,在离子整流、油/水分离、纳滤以及界面传质等领域有着潜在的应用。在相反性质的两个表面的协同作用下,如浸润不对称性、电荷不对称性或它们的综合作用,Janus膜通常可以实现一些独特的功能。迄今为止,已有一系列制备Janus膜的方法,如单侧气相处理、单侧光处理、单侧多巴胺沉积等。我们课题组此前发展了一种基于漂浮沉积法的多巴胺单面改性方法用于制备Janus膜,并将其应用于多种疏水微孔膜的改性。探索一种同时适用于亲水和疏水基底且简单快速的单面改性方法仍十分重要。本论文基于高碘酸钠氧化催化多巴胺快速沉积体系,利用喷涂法对一系列聚合物多孔膜进行了单面改性,并保留基膜另一面的原有性质,从而制备得到了 Janus膜。高碘酸钠在碱性环境下可以有效促进多巴胺的氧化聚合过程,从而将长达几小时的多巴胺沉积过程缩短到几分钟。溶剂体系中乙醇的引入可以有效调整其对不同亲疏水性基膜的浸润能力,从而实现对不同基膜的改性。与漂浮沉积等方法相比,利用喷涂法进行多巴胺单面改性具有快速、高效、适用于更广泛的基底等优势。在沉积体系中引入适量的聚苯乙烯磺酸钠等荷电聚合物,可以制备得到电荷不对称的Janus膜。选用聚偏氟乙烯微孔膜为基膜,经多巴胺/聚苯乙烯磺酸钠改性的一面带负电荷,而未经改性的一面则仍保留原膜带正电荷的性质。传统的聚合物膜只能选择性地吸附某一类染料,而所制备的Janus膜可同时吸附带正电荷或负电荷的染料。在沉积体系中引入适量的聚二烯丙基二甲基氯化铵等聚合物,可以制备得到浸润不对称性的Janus膜。选用聚丙烯无纺布为基膜,经多巴胺/聚二烯丙基二甲基氯化铵改性的一面呈亲水性,而未改性一面仍保留原膜疏水的性质。由于Janus膜特殊的亲水/疏水不对称结构,相对于传统的疏水膜,其在鼓泡过程中可以有效减小气泡的体积,提高气/液接触的效率;相对于传统的亲水膜,其在鼓泡过程中则可以有效降低过膜所需气压,且在不鼓泡时水相不会透过该膜,因而有利于连续化操作。