正渗透是一项极有潜力的膜分离技术,它具有能源消耗低、分离效率高且分离范围广、膜污染趋势低以及产水率高等优越的性能,因而在海水淡化、食品浓缩、工业废水处理、发电、药物控制释放等工业实用领域有着广阔的发展空间。而纳米纤维膜由于其内部联通的孔结构、较低的弯曲度和较大的孔隙率,这些结构特性极其适合作为正渗透膜的支撑层,人们通过实验用纳米纤维膜为支撑层所制备的正渗透膜普遍获得了很低的结构系数和较高的水通量。为了解决纳米纤维膜机械性能差表面粗糙度高等问题,本课题探究了一系列的方案对聚丙烯腈(PAN)纳米纤维膜进行表面改性和结构设计,首先对PAN纳米纤维膜进行表面亲水改性,随后在纳米纤维膜的基础上组装一层壳聚糖(CS)过渡层,并对所得到的膜进行了一系列的测试和表征。通过对所制备的疏水性纳米纤维膜进行表面改性以及工艺参数的调整,我们发现,当水解时间为30min时,水解反应主要发生在纤维的表层,纳米纤维膜机械性能基本维持在原来的水平,且纤维表面已经基本达到完全水解,纳米纤维膜表面的接触角从95°下降到11°,而拉伸断裂强度仅从7.5MPa下降到6.4MPa。实现了在基本不损失机械性能的条件下完成了纳米纤维膜的表面亲水改性,有利于内浓差极化的缓解和水通量的提高。引入不同浓度壳聚糖过渡层之后,纳米纤维膜的表面孔洞被壳聚糖过渡层填补,表面粗糙度随壳聚糖浓度的提高而持续降低,而复合纳米纤维支撑层的机械强度也随着壳聚糖过渡层的引入出现了极大的提升,拉伸强度达到30MPa以上,杨氏模量达到90MPa以上。以此基膜制备的正渗透膜在正渗透模式(活性层面向原料液)下的渗透通量达到60L/(m2·h)以上,在壳聚糖浓度为3.5%时,正渗透膜对NaCl的截留率最高达到了 97%,盐的渗透通量仅有0.93g/(m2·h)。通过对PAN/CS纳米纤维复合正渗透膜的结构表征以及过滤性能测试可知,该方法基本解决了纳米纤维为支撑层的正渗透膜目前所存在的问题,在获得了较高的水通量以及极低的盐渗透通量的同时,使膜保持了较高的机械性能,提高了膜的耐用性和使用寿命。