随着人口增长和社会经济快速发展,社会对于水资源的需求日益增加,因此水资源短缺和水体污染问题已经成为限制社会发展的重要因素之一。纳滤技术是一种压力驱动的液相分离技术,以其高效率、低能耗和易于操作等特性,在过去几十年内广泛应用于海水淡化、废水处理和离子脱除等领域。但是在实际应用过程中,纳滤膜极易受有机物污染,并且其较低通量严重降低了分离过程的效率并且产生较大的能耗。因此膜污染和低通量问题是限制纳滤技术应用的重要因素。为了解决膜污染和通量问题,制备出高性能的纳滤膜,我们从两个方向去设计并合成了两种新型高性能纳滤膜。一类是两性离子防污纳滤膜,另一类是混合基质高通量纳滤膜。首先,针对提高纳滤膜抗污染性能,我们制备了两性离子抗污染纳滤膜。通过季铵化的方法设计并合成了一种新型的多羟基两性离子。由于在两性离子分子结构中引入了多个羟基基团,其其亲水性得到显著提高。随后,使用界面聚合法在聚砜超滤膜表面制备了初生态聚酰胺纳滤膜,并使用新型两性离子对其进行接枝改性,得到了两性离子防污纳滤膜。研究结果表明,在盐截留性能没有明显降低的情况下,该新型两性离子纳滤膜的渗透通量显著提高,可达12.59 L m-2 h-1 bar-1,是原始纳滤膜的3倍。同时,新型纳滤膜的抗污染性能得到显著改善,在使用牛血清蛋白溶液进行2.5个循环测试后通量恢复率可达97%。此外,该纳滤膜具有优异的稳定性,在50 h的连续纳滤实验中渗透通量和截留率未发生明显变化。接着,我们在保证纳滤膜截留率的情况下,从改善纳滤膜通量的角度出发,使用MIL-101-NH2(Cr)制备了一种新型混合基质纳滤膜。首先,采用水热法合成了含有氨基的金属有机框架材料MIL-101-NH2(Cr),随后,通过真空过滤将其可控的沉积在聚砜超滤膜表面。最后,采用界面聚合的方法制备出了混合基质纳滤膜。研究结果表明,这种纳滤膜表面形成了粗糙的网状活性层表面和额外的水传输通道,因此表现出极高的渗透通量,在MIL-101-NH2(Cr)的沉积量为28.27μg cm-2时,制备出的纳滤膜的渗透通量最高可达19.05 L m-2 h-1 bar-1,是原始纳滤膜的4.6倍,同时保持高截留率。当进料液浓度增加时,混合基质纳滤膜可以维持更好的稳定性。此外,MIL-101-NH2(Cr)端氨基参与界面聚合赋予了纳滤膜极好的长期稳定性,在50 h的连续纳滤实验中其渗透通量和截留率未发生明显变化。