膜分离具有分离效率高、能耗低、可连续化操作、易于放大或微型化等优点，已广泛应用于医药、化工、能源、食品、环境等诸多领域，取得了巨大的经济和社会效益。膜分离技术的核心是分离膜，均孔分离膜具有孔径分布窄、膜孔形状规则、孔道简短直通等优点，能够实现不同尺寸物质的低压/超低压高精度、高效分离。其中，呼吸图法制备的贯通型有序多孔膜以其独有的简单、方便、低成本等特性备受关注。本论文围绕呼吸图法贯通型有序多孔膜的制备、改性及应用，从无转移贯通型有序多孔复合膜的制备与高精度细胞分离、压力驱动贯通型有序多孔膜分离性能及贯通型有序多孔膜的改性和微图案化表面构建三个方面分别展开研究，具体研究内容如下。　　从贯通型有序多孔膜的制备方法入手，发展了一种简单、方便的无转移制备力学性能稳定的贯通型有序多孔复合膜的方法。从成膜材料角度考虑，以苯乙烯-甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯两亲性嵌段共聚物(PS-b-PDMAEMA)和苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯三嵌段弹性体(SIS)共混为成膜材料，考察了SIS比例对有序多孔膜力学性能、界面粘附强度及膜结构的影响，探讨了两亲性嵌段共聚物在贯通孔形成中的作用。随后以酵母菌和嗜热链球菌混合物为模型分离体系，验证了力学增强贯通型有序多孔复合膜的细胞分离性能。　　通过调节成膜过程中的气体流速和相对湿度，以无转移法制备了具有不同膜孔尺寸的贯通型有序多孔复合膜，并研究了其在外界压力驱动下水分子及细胞的渗透行为，揭示了细胞在较高操作压力下的变形规律。随后通过多巴胺沉积及后修饰过程，提高了复合膜的抗微生物粘附性能和循环使用性，实现了酵母菌与嗜热链球菌的超低压、高通量、高精度分离。　　基于PS-b-PDMAEMA/SIS有序多孔膜中的残留双键，通过化学交联和点击化学两种方法，实现了有序多孔膜的表面改性和功能化。采用S2Cl2为冷交联剂，通过气体扩散交联提高了有序多孔膜的耐有机溶剂、耐高低温、耐酸碱性能，并得到了具有自支撑结构的贯通型有序多孔膜。采用多种巯基试剂，利用双键与巯基的点击反应将含氟分子链固定于有序多孔膜表面，实现了基于有序多孔膜的超疏水表面构筑;采用含有多个巯基基团的小分子，首次以点击化学实现有序多孔膜的交联固化，提高了有序多孔膜的耐有机溶剂性能，并可调节交联程度得到透明、不透明两种不同结构与光学性能的有序多孔膜。　　利用贯通型有序多孔膜能够方便地转移至多种基底表面的特性，发展了两种全新的以有序多孔膜为模板构建微图案表面的方法。以具有六边形有序结构的贯通型有序多孔膜为模板，结合低温水热和多巴胺沉积技术，实现了水相体系的微图案化表面制备，如ZnO纳米线阵列、羟基磷灰石及银纳米粒子微图案表面。初步探索了硅片表面耐有机溶剂有序多孔膜模板的制备方法，利用成膜材料与硅片表面羟基间的脱水反应，选择性地将膜表面薄层聚合物接枝固定于硅片表面，形成厚度仅为几个纳米的聚合物模板，为油相体系的微图案化表面制备奠定了基础。