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优异的分离性能和良好的稳定性是渗透汽化膜工业化的前提。根据溶解-扩散模型，分离膜表面和本体的结构性质对分离选择性及渗透通量有着重要的影响。同时，高分子材料表面是动态表面，具有时间和环境依赖性，表面结构会随环境的变化而变化。因此，在进行表面设计和调控过程中，必须考虑表面重构这一重要因素。深入研究影响渗透汽化膜表面重构的因素以及重构规律，对于优化和控制在分离环境下膜表面的结构，提高分离效率具有重要意义。
1.本论文选用具有工业化应用前景的聚乙烯醇(PVA)作为膜分离材料，研究待分离液(甲醇/水、乙醇/水和异丙醇/水混合液)性质对PVA膜空气面和玻璃面分离过程时间依赖性的影响。结果发现，在分离任一种醇/水混合液时，PVA膜空气面的分离选择性随着分离时间逐渐达到平衡，且平衡时膜空气面分离选择性都要低于玻璃面。同时发现PVA膜空气面和玻璃面分离选择性的差别随着分离液极性的增加而减小。研究结果认为PVA膜空气面分离性能的时间依赖性主要是由于表面重构引起。本文选用较高极性的80％甲醇/水溶液先对PVA膜空气面进行处理，然后用于分离乙醇/水和异丙醇/水混合液。结果发现诱导后PVA膜空气面的分离选择性明显提高，与玻璃面接近。以上研究结果表明可以利用表面重构对膜表面结构进行优化提高其分离性能。
2.课题组在关于膜表面化学基团与分离性能关系研究中已经发现，聚苯乙烯和壳聚糖膜表面羧基化可以提高膜对水的分离选择性。本文想对这一结果的普适性进行研究。利用马来酸酐对PVA膜表面进行羧基化改性，结果发现同样可以明显改善PVA膜的分离性能。在50℃下分离90％乙醇/水溶液时改性PVA膜分离因子为277.4，通量为76.2g/m2.h，改性前分离因子为139.0，通量为69.7g/m2.h，分离因子提高了近一倍。同时发现表面羧基化改性前后的PVA膜分离性能具有不同的时间依赖性，改性后的PVA膜在分离过程中渗透液中水浓度达到平衡的时间明显缩短，说明分离性能时间依赖性的差异与分离膜表面基团的重构密切相关。
3.渗透汽化膜表面引入羧基官能团可以有效地提高膜对醇水体系的分离性能。研究本体中引入羧基对膜分离性能的影响有利于理解膜的分离机理。本文研究了本体改性羧基化PVA膜对乙醇/水和乙酸/水混合液的分离性能。研究发现，通过马来酸酐本体羧基化改性的PVA膜分离乙酸/水溶液和乙醇水/溶液时具有不同的分离结果。对于乙醇/水混合液，通量随着改性膜羧基量的增加而增加，分离选择性则下降。对于乙酸/水混合液时，通量随着改性膜羧基量的增加而减小，分离选择性则增加。当-COOH含量为4.1mol％时，在分离40℃下分离90％乙酸/水溶液，分离因子从未改性的14.8升高至改性后的96.9。这说明相同本体结构对不同混合液体系的分离性能不同，本体结构对混合物分离体系具有选择性。