离子交换膜是电渗析技术的核心,离子交换膜的面电阻和离子选择性等性能决定了电渗析技术的分离效率和能耗。离子交换膜可分为阳离子交换膜和阴离子交换膜,目前商用的阳离子交换膜有Nafion和ASTOM等系列,但这些膜材料造价昂贵,限制了电渗析技术进一步应用和发展。因此,研究高性能的新型电渗析用阳离子交换膜成为目前的研究热点。本文对杂萘联苯聚醚酮（PPEK）进行磺化改性,控制磺化反应时间,制备出离子交换容量（IEC）分别为0.77、1.02、1.45和1.82 mmol·g^-1的磺化杂萘联苯聚醚酮（SPPEK）,并命名为SPPEK-1、SPPEK-2、SPPEK-3和SPPEK-4。核磁共振氢谱和红外光谱证明磺酸基团已被引入到聚合物主链中。SPPEK的特性粘度介于1.01-3.61 dL·g^-1,5%热失重温度约为360℃,具有良好的热稳定性。考察了SPPEK膜的面电阻、离子迁移数以及极限电流密度等性能。结果表明,IEC从0.77 mmol·g^-1增大到1.82 mmol·g^-1,膜的面电阻随之降低,离子迁移数和极限电流密度则增加。SPPEK-4具有最优异的电化学性能,面电阻低至0.62Ω·cm²,离子迁移数为0.97,而极限电流密度可达39.8 mA·cm^-2。通过对比,SPPEK-3和SPPEK-4膜的性能优于商用的Tianwei CMX膜。对SPPEK膜的脱盐和浓缩性能进行测试,并与商用的Tianwei CMX阳膜进行比较。0.1 mol·L^-1氯化钠溶液的脱盐实验表明,SPPEK-3和SPPEK-4膜的脱盐曲线基本一致,180 min的脱盐率为99%,而商用膜的脱盐率仅为90%。0.6 mol·L^-1氯化钠溶液的浓缩实验显示,SPPEK-3膜具有最优的浓缩性能和最低的能耗,浓缩率为94%,能耗为3.59kWh·kg^-1,优于SPPEK-4膜(74%,3.61 kWh·kg^-1)和商用膜(72%,3.76 kWh·kg^-1)。以SPPEK-3膜为阳膜,研究浓淡室初始溶液体积比、流速和操作电流对低浓度溶液脱盐和高浓度溶液浓缩的影响。结果表明,调节浓淡室初始溶液体积比对于低浓度溶液的脱盐率以及能耗无明显影响;而高浓度溶液浓缩实验中,浓淡室初始溶液体积比从1:1调节为1:100,浓缩率从94%提高到223%,能耗从3.59 kWh·kg^-1降低到1.28 kWh·kg^-1调节溶液流速对低浓度溶液的脱盐过程造成不利影响,105 min的脱盐率从76%降低到71%;而高浓度溶液的浓缩率从94%增加到223%,能耗从1.85 kWh·kg^-1降低为1.28kWh·kg^-1。随着操作电流从0.10 A增加到0.18 A,150 min时低浓度溶液脱盐率从66%增大到98%,而高浓度溶液浓缩率从119%提高到223%,但能耗均增大。