随着电渗析技术在各种水体系中的广泛应用,电渗析的膜污染问题正逐渐提上日程。国内外的科研工作者也针对污染现象本身进行了深入的研究和探索,其污染现象主要分为无机污染和有机污染,针对有机污染问题(主要存在于阴离子交换膜(AEMs)上),科研工作者们正着力研发抗有机污染型AEMs。对AEMs污染的抑制已经成为膜应用领域亟待解决的严峻问题(如电渗析)。(1)本论文提出了一种新型阴离子交换膜改性方法,旨在增强阴离子交换膜抗污染性能。首先在季铵化聚苯醚(QPPO)阴离子交换膜表面涂覆亲水性聚多巴胺,随后通过迈克尔加成反应接枝上两性离子结构的磺酸甜菜碱(SBMA)构筑双功能层。尤其是采用了十二烷基苯磺酸钠(SDBS)作为模型污染物。阴离子交换膜的亲水性层(PDA)和亲水性/负电荷两性离子结构的表面,通过物理阻隔和静电排斥作为一种的有效屏障,能够阻隔SDBS在膜表面的物理沉积和/或化学吸附。经过优化的改性Q-P18-S AEMs污染发生时间(转变时间)达376分钟,分别比没有两性离子改性的原始QPPO AEMs和PDA改性的AEMs高75倍和5.3倍。这一点通过对比Q-P18-S分别在不含有和含有SDBS的ED中较低的Na Cl脱盐效率的下降率(3.66%vs13.78%来自商业JAM-II-05 AEMs)进一步佐证了上述结论。(2)利用受贻贝启发的分子功能化和两性离子化来设计一种简单、多功能、新颖的方法以制备抗有机污染的AEMs。在AEMs表面涂覆聚多巴胺(PDA)涂层,首先利用伯胺基团与活性分子N,N-二甲基乙二胺(DMDA)上的叔胺基团通过迈克尔加成反应实现接枝,N,N-二甲基乙二胺(DMDA)功能化进一步与1,3-丙磺酸内酯(1,3-PS)反应以获得两性离子交换膜。膜表面分子功能化后,由于PDA和两性离子官能团的强表面水合作用,膜表面亲水性进一步提高。改性Q-P2DZ AEMs发生污染的时间(转变时间)比没有两性离子层改性的QPPO AEMs要高50倍左右,其中在含有SDBS下的ED 80 min后,Q-P2DZ改性膜Na Cl脱盐效率(45.8%)对比QPPO AEMs(10%)也进一步佐证了上述结论。