有机-无机杂化离子交换膜是对离子有一定选择透过性，并结合有机材料和无机材料的优良性能的一种新型的分离膜，能够满足膜材料在选择、分离性能、机械强度、热稳定性，抗溶胀等性能方面的要求，因此被广泛应用于燃料电池、电化学分析和传感器、扩散渗析、渗透汽化以及电渗析膜分离等相关领域中。聚乙烯醇（PVA）支链上含有大量羟基（-OH）基团，-OH基团能够提高离子的渗析通量，因此，PVA在扩散渗析应用方面具有优势，。不过PVA没有离子交换基团，在强度和稳定性等方面也存在不足。为弥补这些不足之处，常用的改性方法包括化学修饰、与高分子共聚物混合、引入憎水基团等被应用到PVA的改性中来。本文选择含有-SO3-、-N+(CH3)3基团的多硅共聚物作为聚电解质，与PVA进行共混，随后发生溶胶-凝胶反应，得到系列杂化离子膜，并考察了膜的形貌性能受多硅共聚物种类和用量、放置时间等因素影响的情况。本篇论文一共分为三章：第一章为绪论，介绍了有机-无机材料及其优点；杂化离子膜的性质和分类，重点介绍了聚电解质复合膜的相关内容，包括聚电解质的概念、性质；聚电解质复合物的概念、形成方式、作用机理、应用等。此外，还综述了杂化膜的制备方法，重点讲述了溶胶-凝胶制备杂化膜的方法，并提出时间可能对溶胶-凝胶杂化膜的影响。第二章利用含有-SO3-基团的多硅共聚物poly(SSS-co-γ-MPS)制备了PVA杂化阳离子交换膜，研究涂膜液放置时间或者膜放置时间对膜微观形貌和水含量、机械性能、65oC度溶胀性以及对NaOH/Na2WO4混合液的扩散渗析性能的影响。结果发现，涂膜液比膜更易受到放置时间的影响。另外，又以小分子四乙氧基硅烷（TEOS）为原料，制备了杂化膜，通过对比阐述了多硅共聚物与小分子硅烷制备的膜的不同。从结果推测，多硅共聚物制备的膜稳定性要优于小分子硅烷得到的膜。涂膜液已放置超过2年的多硅共聚物poly(SSS-co-γ-MPS)杂化膜是另一个参照物，它的性能随着时间的变化不是非常明显。第三章讲述了以含有-SO3-的多硅共聚物的阴离子聚电解质和含有-N+(CH3)3基团的多硅共聚物的阳离子聚电解质，两者分别与PVA溶液共混，通过溶胶-凝胶反应，分别生成阳离子交换膜液和阴离子交换膜液，随后将两者混合，得到PVA-聚电解质复合物膜。通过改变阴、阳聚电解质的比例，研究了聚电解质对杂化膜形貌以及性能的影响。比之于阴、阳离子交换膜，PVA-聚电解质复合膜的热稳定性和抗溶胀性有了显著的提高，这对膜的实际应用非常重要。这些PVA-聚电解质复合膜可以适用于酸、碱回收的扩散渗析过程。膜对HCl和FeCl2的分离因子可以高达89.9，对H+的渗析系数UH值高达0.013m/h，明显高于商业DF-120膜。膜用于NaOH和Na2WO4的分离时，对OH-的渗析系数UOH值在0.014-0.019m/h范围，是商业SPPO膜UOH值的7-9倍。通过对比，发现PVA-聚电解质复合膜对碱液扩散渗析的效果更好，因为不仅仅S值会增加，UOH也会保持在一个高的水平上。此外，还利用以上膜对工业废酸废碱液进行了扩散渗析处理，同样也取得了良好的效果。第四章为全文总结。通过前面的实验和理论分析，得出一些对PVA-杂化聚电解质离子膜的制备及应用有价值的结论。