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本论文的主要研究内容为对聚偏氟乙烯(PVDF)膜材料进行左旋多巴涂覆和后续的MPEG-NH2接枝两种方式的亲水性改性。聚偏氟乙烯是目前市场上应用最广泛的膜材料,但由于其本身的疏水特性使其在使用过程中存在通量低、易污染的问题,而通过涂覆或接枝的方法提高PVDF膜表面的亲水性是解决这一问题的关键。左旋多巴涂覆改性方法简单方便,反应条件温和,可在常温下进行氧化-交联反应。基于左旋多巴的这一特性,可以通过左旋多巴在膜表面的自聚-复合对PVDF超滤膜进行涂覆改性,并以具有粘附性能的左旋多巴涂覆改性层为平台,对膜进行进一步的MPEG-NH2接枝改性,MPEG-NH2可与聚合左旋多巴复合层发生迈克尔加成和席夫碱反应,从而得到MPEG-NH2接枝改性膜。采用傅里叶红外光谱(ATR-FTIR)对改性前后膜表面化学基团的变化进行表征,用场发射扫描电镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)对改性前后膜表面结构形态的变化进行观察,利用膜表面接触角和润湿性的变化表征改性对膜亲水性的影响,并用机油乳化液模拟废水体系对改性膜进行过滤实验,研究改性对膜抗污染性能的影响。实验首先考察了不同左旋多巴涂覆液浓度、时间与MPEG-NH2接枝液浓度、时间对改性膜性能的影响。实验结果表明,最佳的左旋多巴涂覆浓度为6g/L,涂覆时间为6h；MPEG-NH2接枝浓度为1g/L,接枝时间为1h。改性明显提高了膜表面亲水性和润湿性,经最佳条件涂覆改性后,膜表面接触角由原膜的83.9°降至68.7°,再经1g/LMPEG-NH2接枝1h后,接触角变为42.5°；润湿性均随着改性时间的增加而增强,原因是改性使得膜表面引入的氨基(-NH2)和羟基(-OH)等亲水基团增多。原膜的纯水通量为139.9L/(m2·h),经6g/L左旋多巴涂覆改性3h后的膜纯水通量提高为146.4L/(m2·h),与原膜纯水通量比值为1.05；在该左旋多巴涂覆改性膜的基础上,用1g/LMPEG-NH2接枝1h后的接枝改性膜,其纯水通量降低为113.4L/(m2·h),与左旋多巴涂覆改性膜纯水通量比值为0.77。其次,研究了改性对膜稳定性的影响。实验利用膜表面接触角和紫外吸收光谱进行膜的稳定性测试,结果表明,改性膜具有良好的耐酸性,左旋多巴涂覆改性膜的耐碱性很差,MPEG-NH2接枝改性膜较左旋多巴涂覆改性膜耐碱性增强,说明MPEG-NH2接枝改性层对聚合左旋多巴改性层起到一定的保护作用。最后,用机油乳化液模拟废水体系对改性膜进行过滤实验,研究了改性对膜抗污染性能的影响。过滤实验结果表明,改性明显提高了膜对非极性污染物的抗污染性能。用60℃、1%的表面活性剂清洗后,左旋多巴涂覆改性膜和MPEG-NH2接枝改性膜的通量恢复率为55%和72%,而原膜的通量恢复率仅为46%,说明改性明显提高了膜的抗污染性能和稳定性。PVDF膜经左旋多巴涂覆和MPEG-NH2接枝后,其亲水性和润湿性较原膜相比有较大幅度的提高,且左旋多巴涂覆改性膜和MPEG-NH2接枝改性膜均表现出比原膜更好的抗污染性能。但左旋多巴涂覆改性膜耐碱性较弱,如何提高其稳定性是成功实施课题的关键。