膜分离技术是一种高效、节能、环保、分子级过滤的分离新技术,兼有分离、浓缩、纯化和精制功能。而分离膜是膜过程的核心,新型高性能超滤膜的开发对膜技术应用拓展极为重要。超滤是膜分离技术的一个重要分支,在工业水处理、制药、食品加工和生活净水等领域发挥着重要作用。本文以研制高性能超滤膜为目的,应用聚合物、聚苯胺纳米复合材料(PANI-PVP)和二氧化钛纳米材料强化聚醚砜(PES)超滤膜的分离性能。实验以聚醚砜(PES)为膜材料,N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)为溶剂,聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP-58000)、聚乙二醇-聚丙二醇-聚乙二醇三嵌段共聚物(Pluronic F127)或乙酸乙烯酯与N-乙烯基吡咯烷酮的共聚物(P(vp-co-va)-50000)为添加剂,采用浸没沉淀相转化法制备聚醚砜复合超滤膜,考察添加剂的种类对膜性能的影响。结果表明,PMMA、PVP、Pluronic F127、P(vp-co-va)为添加剂制备的超滤膜都呈典型的不对称结构。聚合物添加剂的加入起到了明显的致孔作用,并改善了膜表面亲水性,改性复合膜的纯水通量得到明显提升,纯水通量可提高为PES膜的1.7-4.8倍,且BSA截留率均保持在96.7%以上。实验采用分散聚合法制备PANI-PVP8000、PANI-PVP58000纳米复合材料,同时还选择两种不同粒度的纳米二氧化钛TiO2(5-10 nm)和TiO2(25 nm)作为添加剂。分析比较四种纳米材料添加剂对成膜过程、膜结构和膜性能的影响。实验结果表明,纳米超滤膜的亲水性得到改善,其中PES/PANI-PVP8000-0.5膜的接触角降低至62.5°;改性纳米复合膜的纯水通量和BSA溶液通量均有较大提升,且膜对BSA截留率均能达到98.7%以上;改性膜具有更强的抗BSA污染性能。实验进一步使用P(vp-co-va)/PANI-PVP58000、P(vp-co-va)/TiO2(5-10 nm)、Plu/PANI-PVP58000、Plu/TiO2(5-10 nm)等混合添加剂改性PES超滤膜。通过对改性超滤膜表面结构与性质、选择透过性能的考察,发现混合添加纳米超滤膜的膜表面亲水性得到明显改善,其中PES/Plu-2.0/PANI-PVP58000-0.5膜表面接触角为63.1°。在0.20MPa下,聚合物纳米材料混合强化超滤膜的纯水通量为PES超滤膜的3.4-5.0倍,且对BSA的截留率保持在97.3%以上。