目前淡水资源短期已经成为全球性问题,采用聚酰胺反渗透膜进行海水淡化是解决淡水资源短缺的重要方法,但是反渗透膜法也面临诸多挑战,其中脱硼率低就是急需解决的问题。由于摄入过量的硼会严重危害人体的生殖和发育,因此世界各国严格规定水中的硼含量,其中我国规定饮用水中硼含量不得超过0.5mg/L。因为硼在水中以不带电荷的硼酸分子的形式存在且分子半径小,导致反渗透膜的脱硼率低。需要进行预处理和双程反渗透膜才能使产水达到标准,导致海水淡化成本显著提高,因此制备高脱硼反渗透膜具有重要的理论和现实意义。本文采用一种新的反渗透膜改性方法—“溶胀-嵌入-收缩”,此方法是利用醇的溶胀作用,扩大聚酰胺链之间的距离,为改性分子的嵌入提供了空间;改性分子伴随溶胀过程嵌入膜内;当醇溶剂挥发后,聚酰胺链自发的收缩,将改性分子牢固的包裹在聚酰胺膜内。实现在不影响膜生长的前提下,引入其它改性分子,并达到缩小模孔的目的。根据缩小膜孔和降低分离层极性的机制,采用“溶胀-嵌入-收缩”法将脂肪酸分子嵌入苦咸水反渗透膜(BWRO)中,将脱硼率提高约三十个百分点,渗透液中的硼浓度低于WTO规定的2.4 mg/L。采用“溶胀-嵌入-收缩”法将苯磺酸嵌入膜内制备高脱硼反渗透膜,缩小了膜孔,同时利用硼酸和磺酸基的静电作用力和氢键作用力阻碍硼在膜内的扩散。通过正电子湮灭技术和转角XPS技术证明改性分子成功嵌入,缩小了膜的孔径。改性膜的脱硼率提高到93.1%,一次产水达到我国饮用水标准。本文还对磺酸基提高脱硼效果的机制进行了分析和总结,并利用5种磺酰氯改性分子对其进行了验证。为了进一步分析硼酸分子在聚酰胺膜内的传递机制,本文还通过四种含硼化合物(具有不同极性强弱和不同分子体积大小,包括硼酸、甲基硼酸、乙基硼酸和苯硼酸)的分离性能,分析了极性和空间位阻对硼传递的影响。