盐差能是一种蕴藏在海水中的绿色清洁能源,反电渗析盐差发电（RED）是提取盐差能的一种有效途径,并且RED技术具有对环境无污染、绿色环保,能量蕴藏范围广,能量密度高,可长时间工作等优点。离子交换膜是RED技术的核心,制备专用于RED发电的离子交换膜需要降低电阻、同时把选择透过性和离子通量提高,为了制备出这样的离子交换膜,本文使用无机颗粒制备聚偏氟乙烯（PVDF）复合改性阳离子交换膜,探究改性阳离子交换膜的物化性能,并对比商业阳离子膜讨论了PVDF复合改性阳离子膜对RED发电性能的影响。本文以PVDF为基膜材料,经过“碱化→接枝→磺化”,将苯乙烯接枝到PVDF基膜上,再磺化使离子交换膜上接上磺酸根,得到PVDF磺化阳离子膜。使用电子显微镜（SEM）、傅里叶红外光谱仪（FTIR）、电化学工作站以及其他膜性能测试方法探究了离子交换膜的物理性能、化学及电化学性能。实验测得制备的PVDF磺化阳离子交换膜的含水率为30.3%、接触角为74°、离子交换容量为1.7 m M·g-1、选择透过性为90%、电阻率为15.8Ω·cm-2、离子传导率为1.5×10-3S·cm-2。同时还在PVDF基膜的基础上通过掺杂改性,制备了添加二氧化硅和介孔二氧化硅的复合改性离子交换膜。随着二氧化硅颗粒添加,改变了离子交换膜的表面形貌,有效地改善了PVDF膜的亲水性,使其含水率和接触角明显有提升,改性后的离子交换膜其离子电导率也均有一定的提升。实验表明PVDF/Si O2磺化阳离子膜中的Si O2最佳添加量为1.5%,此时膜的含水率为40.8%、接触角为56°、离子交换容量为2.1 m M·g-1、选择透过性为86%、电阻率为14.1Ω·cm-2、离子传导率为1.7×10-3S·cm-2。而通过添加介孔二氧化硅（m Si O2）,利用颗粒的高比表面积和内部孔道的特性,改善了PVDF膜的内部结构,同时也使PVDF/m Si O2磺化阳离子膜的性能得到了提高,实验表明m Si O2的最佳添加量为1.5%,此时膜的含水率为43.1%、离子交换容量为2.2 m M·g-1、电阻为13.9Ω·cm-2、离子传导率为1.7×10-3S·cm-2。为了探究添加材料的孔径大小对PVDF磺化阳离子交换膜的影响,因此又使用了微孔材料分子筛粉末进行复合改性,实验表明,PVDF/分子筛磺化阳离子膜中分子筛的最佳添加量为1%,膜的含水率为45.8%、离子交换容量为2.5 m M·g-1、电阻为11.4Ω·cm-2、离子传导率为2.17×10-3S·cm-2。接着使用商业CEM通过条件实验探究RED发电过程的影响因素,得到最佳条件下商业CEM的发电性能。在RED发电设备中,隔板厚度为0.8 mm、供水流速为100 m L·min-1时,商业CEM的短路电流为3.5 m A,断路电压为98 m V,最大发电功率为0.87 W·m-2。最后将制备得到的PVDF离子交换膜和改性离子交换膜运用到RED发电设备中,在最佳发电条件下与商业CEM的发电性能进行对比。实验结果表明,制备的PVDF磺化阳离子交换膜的RED发电功率最大为0.57W·m-2;PVDF/Si O2磺化阳离子膜中的Si O2最佳添加量为1.5%,其RED发电功率最大为0.79 W·m-2;PVDF/m Si O2磺化阳离子膜中m Si O2的最佳添加量为1.5%,其RED发电功率最大为0.87 W·m-2;PVDF/分子筛磺化阳离子膜中分子筛的最佳添加量为1%,其RED发电功率最大为1.05W·m-2,对比商业CEM提高了20%。