随着人口膨胀、工业快速发展,全球面临的安全用水问题日益严峻,而膜法水处理技术作为解决水源短缺的有效手段得到了快速发展,但膜污染问题增加了膜技术的应用难度和运行成本,限制了膜技术的推广应用,因此解决膜污染问题一直以来都是膜科学与技术工作者共同关注的焦点。近年来,通过构建抗菌性表面解决膜污染尤其是生物污染问题成为研究的热点方向。本文采用含辣素衍生结构的丙烯酰胺为抗菌材料进行抗菌膜表面的构建,主要结论如下：首先,选用HMBA和MBHBA为抗菌材料,以AA或IA为亲水性材料,采用紫外光引发的表面接枝聚合方法,分别对PES和PSf超滤膜进行改性,并探讨了亲水性单体对HMBA和MBHBA接枝效果、抗菌性的影响。HMBA改性后膜表面接触角大幅度降低,从64.5。降至50。左右,而MBHBA改性后膜表面接触角升高。HMBA的接枝率随IA的加入有所降低,表明IA对HMBA的接枝具有抑制作用,而MBHBA的接枝率随AA的加入则大幅度升高。改性膜表面抗污染性能出现巨大飞跃,IA和HMBA共聚接枝改性的超滤膜的通量恢复率可达96%,AA和MBHBA改性后膜的通量恢复率可达90%。改性后膜表面抗菌性能显著增强,HMBA和MBHBA在膜表面的接枝率分别达到0.2和0.15以上时,对大肠杆菌的抗菌率接近100%,且与亲水性单体共聚接枝时,膜表面抗菌性未发生明显改变,表明亲水性单体的加入没有影响抗菌官能团的抗菌活性的发挥。SEM观察膜表面大肠杆菌形态发生了明显的塌陷,表明HMBA和MBHBA的杀菌机制为接触杀菌。其次,采用HMBA和MBHBA合成了两种共聚物(PHMBA和PMBHBA),然后将共聚物作为抗菌剂与PES共混,制备了三种中空纤维超滤膜(PES、PES/PHMBA和PES/PMBHBA),并进行了膜性能评价。结果表明：共聚物的加入,使膜倾向于形成更加复杂的网络状结构,提高了膜的孔隙率和机械强度；受PHMBA和PMBHBA的影响,改性后的膜表面的亲水性也明显变好：加入PHMBA和PMBHBA后,膜的纯水通量分别从273.4L·m-2·h-1上升到298.5L·m-2·h-1和292.3L·m-2·h-1,而相应的截留率则从71.89%升高到84.38%和82.13%,改性膜渗透通量的增加与膜的亲水性、孔隙率的增加有关,而截留率的增加则是由于膜孔径变小所致。同时,相较十基膜而言,改性后超滤膜的抗污染性能和抗菌性能均有了极大的提升。为检测改性膜的长期抗生物污染性能,本文对改性前后的超滤膜进行了为期10天的海水过滤测试实验。改性后的超滤膜表现出了更好的抗污染性能,通量衰减率和通量恢复率分别在45%和67%左右,相比基膜而言(通量衰减率和通量恢复率分别在78%和34%),有明显的提高。在大肠杆菌悬浊液中培养36h后,改性超滤膜表现出了良好的抗污染性能,且膜表面的大肠杆菌几乎都被杀死。表明所制备的抗菌性超滤膜具有一定的长期抗生物污染性能。针对酰胺基团(肽键)在碱性并加热的条件下易发生水解的情况,本文对改性前后的超滤膜进行了化学稳定性测试。将改性后的超滤膜放入pH为14的氢氧化钠溶液中处理数天后,接枝聚合物中的具有抗菌活性的官能团没有损失,表明该抗菌材料具有良好的化学稳定性。