关键词： 多巴胺   多壁碳纳米管   膜污染   膜改性  

摘要： 低压膜分离技术具有低能耗、操作简单等优点,在水处理领域得到广泛应用。在实际应用过程中,膜的污染(有机和生物污染)常会导致膜的整体性能下降。将碳纳米管(Carbon nanotubes,CNTs)涂覆在有机膜表面制备的CNTs改性膜,能够有效提高膜的抗污染性能和渗透性能。然而,CNTs自身杂化缺陷导致CNTs改性膜的疏水性较强,且与基膜的结合力较差。多巴胺(Dopamine,DA)与海洋贻贝类生物分泌的粘附性蛋白结构类似,在有氧的弱碱性环境下能够在各种材料上自发氧化聚合形成聚多巴胺(Polydopamine,PDA)。PDA不仅含有大量的含氧官能团可以提高材料的亲水性,其质子化胺基团可以提高膜的抗菌性能,此外,PDA层的厚度和孔径可以通过改变聚合反应的p H值(p H=8～10)、时间(0～36 h)、浓度(0～3 g/L)、氧化剂等条件进行有效控制。因此,本文选取DA对多壁碳纳米管(Multi-walled carbon nanotubes,MWCNTs)进行非共价功能化,将其涂覆于微滤膜表面,分别制备了PDA/MWCNTs共混结构膜和MWCNT-PDA分层结构膜。系统研究了膜的抗蛋白粘附性能、生物灭活性能和抗有机性能,主要研究内容包括:(1)对PDA及改性前后MWCNTs的表面化学组成进行表征,证实了DA能够实现对MWCNTs的成功改性。考察了不同改性条件下CNTs膜的纯水通量,以及动态循环过滤大肠杆菌菌液时膜的抗污染性能,评价了CNTs膜的抗蛋白粘附和生物灭活性。确定DA浓度为1g/L、交联5 h、MWCNTs负载量为2.17mg/cm时为最佳改性条件。(2)在最佳改性条件下,制备了PDA/MWCNTs共混结构膜和MWCNT-PDA分层结构膜,对膜的亲疏水性、表面形貌、孔径结构、Zeta电位和纯水通量进行分析。以大肠杆菌为污染物,考察不同结构的CNTs膜循环动态过滤大肠杆菌菌液时的抗污染性能,评价了CNTs膜的抗蛋白粘附及生物灭活性。DA改性可有效提高膜表面的亲水性和电负性,其中PDA/MWCNT共混结构膜通量高达6636L/m·h·MPa,具有更好的抗大肠杆菌菌液污染性能和生物灭活性能,通量恢复率达92.44%;MWCNT-PDA分层结构膜的抗蛋白粘附性能最佳。(3)利用不同结构非共价功能化的碳纳米管超滤膜对单一模型污染物:牛血清蛋白(Bovine serum albumin,BSA)、腐殖酸(Humic Acid,HA)和海藻酸钠(Sodium alginate,SA)进行循环动态过滤实验,考察CNTs膜的抗污染性能;进而,采用单一模型污染物的混合物和实际地表水天然有机物(Natural Organic Matter,NOM),进一步对CNTs膜的过滤性能和污染物去除性能进行研究。结果表明MWCNT-PDA分层结构膜缓解有机污染效果最佳,过滤牛血清蛋白、腐殖酸和海藻酸钠的通量恢复率分别为85.71%、74.60%和81.31%,此外,MWCNT-PDA分层结构膜对有机混合物和天然有机物的DOC去除率分别为10.06%和61.79%。

关键词： 光芬顿反应   PVDF膜   高级氧化   膜污染   亲水改性   Fe基纳米材料  

摘要： 聚偏氟乙烯(PVDF)膜因其良好的耐酸耐碱性以及优异的稳定性在水处理领域被广泛应用。然而,PVDF膜的疏水性,使PVDF膜在运行过程中极易产生膜污染等问题,从而造成膜使用寿命降低,运行成本增加,限制了PVDF膜在水处理领域的应用。为了解决膜的污染问题,膜表面改性是一种常用的技术,将光芬顿技术与膜分离技术进行耦合,制备Fe基纳米材料表面负载的光芬顿膜是一种有效的方法。该方法通过去除膜表面污染物,达到延长膜的使用寿命的效果。因此,本文制备了两种基于Fe基纳米材料,对所制备的超薄g-CN/FeOCl进行了光芬顿降解污染物条件的探索,并通过真空辅助抽滤对PVDF膜进行表面改性以期改善抗污染性能及其亲水性。论文的具体研究内容如下:(1)以FeCl·6HO和三聚氰胺为原料,采用两步煅烧法合成了超薄g-CN/FeOCl。通过SEM、TEM、XRD、FT-IR、XPS等对其进行表面形貌及特性分析。结果表明成功合成了超薄g-CN/FeOCl,该复合物显示出明显的片层堆叠。BET测试结果发现,与原始FeOCl(7.8427 m/g)相比,复合材料的比表面积有明显增加,为12.1678 m/g,这为光芬顿反应提供了更多的反应活性位点。另外,通过探索超薄g-CN/FeOCl在可见光下降解RhB的最佳条件,发现在30 min内,当HO浓度为15 m M,初始p H为4.5,催化剂浓度为0.2 g/L,RhB初始浓度为20 mg/L时,RhB降解效率最高,达到97%。通过催化剂回收实验,研究了g-CN/FeOCl的稳定性以及可循环利用性,连续4个循环后,RhB的去除效率仍保持在90%以上,表明g-CN/FeOCl是一种可回收且稳定的材料。每个循环后,测定铁离子的溶出,结果表明符合环境标准值(2 mg/L)。抑菌实验结果表明,与单独的光照(36%)或单独芬顿(50%)相比,光芬顿条件下抑菌率最高(99%)。以上结果均表明,超薄g-CN/FeOCl具有优异的污染物降解以及抗菌能力。(2)本章以超薄g-CN/FeOCl为原料,以聚乙二醇(PEG)和戊二醛(GA)为交联剂,采用真空辅助抽滤法,将超薄g-CN/FeOCl对商用PVDF膜进行改性。考察不同表面负载量的超薄g-CN/FeOCl对PVDF膜抗污染性能的影响。XRD、FT-IR、SEM、TEM等表面分析方法对所制备的材料以及膜表面的形貌进行了分析。结果显示,超薄g-CN/FeOCl成功合成并附着在PVDF膜表面。通过表面改性后,考察了改性膜的亲水性、通量以及RhB去除效率。结果表明,与原始M0膜相比,改性膜的纯水通量均有所下降,但均显示出较高的RhB去除效率(90%以上),其中M2改性膜的纯水通量为660 L/m·h·bar,RhB去除率达到97%。对改性膜的抗污染性能进行研究,结果表明M0膜有最高的R值(60%),这表明由于原膜的疏水性,BSA不可逆地粘附在膜表面,在加入超薄g-CN/FeOCl复合材料后,改性膜的不可逆污染R降低至13%,同时,R增加至30%,改性膜的FRR可提高到88%。这表明超薄g-CN/FeOCl可以有效提高PVDF膜的抗污染性能。光芬顿反应可以有效的去除膜表面的滤饼层,从而导致R的升高以及R的降低。接触角测试结果显示经超薄g-CN/FeOCl改性后,PVDF膜表面的亲水性得到了提高,接触角平均度数从57°下降到了16°。此外,M2改性膜显现出较好的自清洁效果,表明在改性之后,膜的亲水性及抗污染能力均有提高。(3)采用水热法制备了MIL-88A/碳量子点(CQDS),以PEG和GA为交联剂,采用真空辅助抽滤对PVDF膜进行表面改性。根据所制备材料MIL-88A/CQDS比例的不同,得到了M0、MIL-88A、MC-5、MC-10、MC-20五种类型改性膜,并对改性膜进行了抗污染性能测试。SEM、TEM实验结果表明MIL-88A/CQDS表现出结晶良好的六棱锥结构,平均长度为2-5μm,表明了复合材料的成功制备。接触角测试表明,M0、MIL-88A、MC-5、MC-10、MC-20五种膜的平均接触角度数分别为55°、23°、19°、17°、15°,表明改性膜的亲水性增强,这有利于提高改性膜的抗污染能力。另外,改性膜的纯水通量呈现先增加后降低的趋势,这可能由于MIL-88A/CQDS在膜孔内的堵塞以及CQDS的部分流失,而MB的去除率有所增加,均可达到90%以上。这归因于PVDF膜表面掺入的CQDS具有负电性,对带负电荷的MB具有排斥作用。MC-10通量恢复率达到85%,较原膜(45%)有了显著的提高。进行膜的抗污染性能测试研究改性膜的抗污染能力。M0膜显示出45%的FRR值,而R值高达58%,这表明严重的BSA污染。改性膜的FRR均高于原膜。这归因于膜的亲水性的增加减少了BSA在膜

关键词： 聚乙烯醇(PVA)水凝胶   g-C3N4   表面引发-光诱导原子转移自由基聚合(SI-photo ATRP)   抗生物粘附   抗菌表面  

摘要： 在生物医用材料领域,由于蛋白质、细胞和细菌的粘附导致的感染和并发症等问题,不仅影响材料的性能,更可能对患者造成生命威胁。因此提高材料的抗生物粘附性能一直是该领域的研究热点。聚乙烯醇（PVA）水凝胶因其优异的生物性能,被广泛应用于生物医用材料领域。但是在植入人体后,PVA仍会产生生物粘附问题,因此需要对其进行改性以优化生物学性能。目前PVA改性反应使用的多为金属和有机染料催化剂,存在催化剂残留的问题,影响材料的实际应用。本文使用类石墨相氮化碳（g-CN）及其掺杂改性半导体作为表面引发-光诱导原子转移自由基聚合（SI-photo ATRP）反应的催化剂。由于g-CN半导体不溶于反应体系,通过洗涤、过滤可以很方便的将催化剂除去,很好的解决了催化剂残留问题。利用这一新型催化体系我们在PVA表面接枝磺酸基甜菜碱型两性离子（pSBMA）、p H响应甲基丙烯酸（pMAA）和甲基丙烯酸二甲胺乙酯（pDMAEMA）,最后进行季胺化,成功构建了亲水、具有p H响应和杀菌性能的嵌段聚合分子修饰水凝胶,提高了水凝胶的抗生物粘附性能,并对催化反应机理进行了研究。本文的主要结论:（1）采用掺杂g-CN催化SI-photo ATRP法将pMAA和pDMAEMA接枝至PVA水凝胶表面。经改性后的PVA-g-pMAA-g-pDMAEMA水凝胶具有p H响应,季胺化后的PVA-g-pMAA-g-pDMAEMA水凝胶具有p H响应和抗菌性能。接枝后的水凝胶表面变粗糙,力学性能基本保持不变。PVA-g-pMAA-g-pDMAEMA水凝胶的细胞增长率（RGR）大于80%,对于L929无细胞毒性,可作为生物材料使用。而PVA-g-pMAA-g-pDMAEMA水凝胶的RGR低于80%,有一定的细胞毒性。根据水合效应机理以及粘附实验结果,PVA-g-pMAA-g-pDMAEMA水凝胶和PVA-g-pMAA-g-pDMAEMA水凝胶具有促进蛋白质粘附作用。水接触角结果显示,随着p H增大,水凝胶表面水接触角减小。抗菌实验结果表明,PVA-g-pMAA-g-pDMAEMA水凝胶具有杀菌作用,并且随着p H增大抗菌性能增强。采用改性g-CN催化SI-photo ATRP法将pSBMA接枝到PVA水凝胶表面,构建PVA-pSBMA-g-pMAA-g-pDMAEMA水凝胶和PVA-pSBMA-g-pMAA-g-pDMAEMA水凝胶。两种水凝胶的p H响应性能、抗菌性能均保持不变,抗蛋白质吸附性能增强。PVA-pSBMA-g-pMAA-g-pDMAEMA水凝胶的RGR大于80%,对于L929无细胞毒性,可作为生物材料使用。而PVA-pSBMA-g-pMAA-g-pDMAEMA水凝胶的RGR略低于80%,有一定的细胞毒性,但较PVA-g-pMAA-g-pDMAEMA水凝胶得到改善。（2）研究g-CN半导体光催化SI-photo ATRP机理。以甲基丙烯酸甲酯（MMA）作为反应物,α-溴苯乙酸乙酯作为引发剂,g-CN半导体作为催化剂,功率10 W的450 nm蓝光LED为光源。探讨了光照、空气、反应时间和α-溴苯乙酸乙酯用量等因素对SI-photo ATRP的影响。实验结果表明,光照对g-CN半导体光催化SI-photo ATRP起到了至关重要的作用,移除光源后反应不进行;反应需在有氧条件下进行,当充氮气除掉氧气后不反应;底物转换率随着反应时间的增加而增加,分子量逐渐减小最后保持稳定;分子量与α-溴苯乙酸乙酯用量成反比,最后保持稳定。聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）的HNMR结果显示,α和ω链末端存在Br,并且PMMA聚合物能够进一步与其他物质聚合,最终形成了嵌段聚合物,证明了g-CN半导体光催化甲基丙烯酸甲酯反应机理是SI-photo ATRP,而不是一般的自由基聚合。

关键词： 污水处理   抗污机制   双重协同抗污染超滤膜   表面微结构  

摘要： 膜污染是各种膜在应用过程中所面临的共性且亟待解决的问题。探求污染物在膜表面的形成和发展规律是开发高抗污染膜的理论基础。基于被动防御机制的亲水改性是目前提升抗污染性能的主要方法，水分子在膜表面有序排列形成的水化层可有效防止污染物接触膜表面，从而提高膜的抗污染性。然而，污染物的种类以及膜表面的不同微结构导致污染物与膜表面之间相互作用的复杂性，而被动防御机制仅从水化层阻碍污染物在膜表面粘附的角度解释膜抗污染能力的增强，不仅未能表征水化层的微结构，而且也很难解释不同亲水基团对不同污染物的不同抗污染效果。本文从膜表面所接枝亲水物质种类对污染物在膜表面聚集和发展过程的影响出发，表征了水化层和膜表面污染层微结构，系统阐述了水化层和接枝链双重协同作用的抗污染机制，实现对蛋白和染料两类污染物的优异抗污染性能。主要研究内容如下：　　（1）采用“表面沉积-接枝”技术在膜表面引入酸酐、聚乙二醇（PEG）、聚乙烯亚胺（PEI）、PEG-g-PEI四种亲水链，构建了不同微结构的平板超滤膜。以牛血清蛋白（BSA）为污染物，比较四种膜的抗污染性能。在被动抗污机理的基础上，通过对污染层微结构与生成可逆和不可逆污染的影响规律讨论，结合对膜表面水化层微结构及污染物与膜表面粘附力的表征，阐释了接枝链的“分散”和“絮凝”功效与增强水化层排斥效应相耦合的“主动-被动”双重协同抗污染机制，证明了该协同机制可显著提升膜的污染性能并有效延缓不可逆污染的形成。　　（2）在膜表面引入酸酐、三聚氰胺（MEL）、PEG-g-MEL、MEL-g-PEI四种不同微结构的亲水链，探究接枝链的刚柔性对阿尔新蓝（AB8GX）和甲基蓝（MB）两种不同荷电性染料的抗污染性能的影响规律。结果表明，与膜表面亲水性、荷电性等因素相比，接枝链的刚柔性对染料与膜表面相互作用以及在膜表面所形成污染层微结构的影响更显著。通过对染料在膜表面堆积程度以及染料与膜表面粘附力的分析表征，阐释了PEI柔性链与MEL刚性链相结合的“分散-阻抗”双重协同作用的抗染料污染机制。即PEI链对染料有分散作用，MEL链能够阻碍染料分子之间相互缔合以及在膜表面的附着聚集而进一步减缓染料在膜表面的吸附，MEL-g-PEI链的位阻效应进一步增加了染料在膜表面接近和附着的难度，最终显著削弱染料在膜表面的附着力，延缓不可逆污染形成。

关键词： 自由基聚合   丙烯酸树脂   抗污   抗指纹   光固化  

摘要： 涂料作为一种涂覆在物体表面并在表面形成连续固态薄膜的材料,其形成和发展已经有几千年的历史。但是随着科学技术的进步和人们生活水平的提高,对涂料性能的要求也日趋严格。如今3C电子产品等行业兴起,但是随之而来的是这些产品表面带来的污染问题。由于指纹等污渍附着在产品表面影响观感和使用,清除比较困难而且需要很大的成本,所以抗污材料在20年前成为热门话题。目前为止合成抗指纹材料的方法一共分为三类。第一类是通过调整表面化学成分和结构来实现超疏性,这类方法虽然可以获得极高的接触角以及极低的滑动角,但是其缺点是制作工艺繁琐、表面容易被破坏、粗糙度导致光学透过率降低。第二类是光滑液体注入多孔表面(SLIPS),此类方法使涂层表面具有极低的滑动角和摩擦系数,而且压力稳定性和光学透明性好,但是这种润滑剂容易蒸发或者流动损失限制了其应用。第三种方法是用于去湿的接枝润滑成分的纳米池(NP-GLIDE)。这种方法制得的涂层具备一定的自我修复能力,光学透过率高且摩擦系数低,但是选用的长的氟化链对环境有害且价格昂贵。使用接枝润滑成分的纳米池这种方法获得的涂层性能优异,也是目前用于3C电子产品上的涂料主要使用的一种方法。但是研究不够细致,持久抗污性能还需要进一步提高。于是设计了以丙烯酸树脂作为主链,侧链接枝低表面能部分的方法。其中异氰酸酯丙烯酸乙酯一方面可以使主链通过共价键的方式与低表面能部分结合,另一方面可以与丙烯酸羟乙酯反应引入不饱和双键从而实现光固化。通过研究不同主链分子量、不同氟醇/硅醇含量、不同双键含量对抗污性能的影响得到具有优异抗污性能的树脂。得到的主要结论如下:(1)合成数均分子量为6000-18000的丙烯酸酯共聚物上接枝60wt%的硅醇,主链分子量为6000左右时,抗污性能较好。其中水接触角最高103.3°,油酸接触角最高52.57°,耐涂鸦次数最高可达71次,摩擦系数最低可达0.084。(2)丙烯酸酯共聚物数均分子量为10000左右,接枝10wt%-60wt%硅醇,硅醇含量为60wt%时,抗污性能较好。水接触角最高为102.9°,油酸接触角最高为51.4°,耐涂鸦次数最高为34次,摩擦系数最低为0.156。(3)控制丙烯酸酯共聚物数均分子量在7000左右,硅醇含量为60wt%,接枝双键含量范围在4.56wt%-27.33wt%。双键含量达到27.33wt%时,抗污性能较好。水接触角最高104.2°,油酸接触角最高49.6°,耐涂鸦次数最高可达99次,摩擦系数最低为0.112。(4)合成数均分子量为3500-15000的丙烯酸酯共聚物上接枝20wt%全氟辛醇,主链分子量为15000左右时,水接触角最大为104.09°,油酸接触角为62.6°。主链分子量为3500左右时,摩擦系数最低为0.500。丙烯酸树脂上接枝全氟辛醇耐涂鸦次数为0次。(5)数均分子量为10000左右的丙烯酸酯共聚物上接枝5wt%-25wt%氟醇,全氟辛醇含量为25wt%时,水接触角最高可达103.95°,油酸接触角最高为67.10°,摩擦系数最低为0.451,耐涂鸦次数0次。(6)控制丙烯酸酯共聚物数均分子量为8000左右,氟醇含量为20wt%,接枝双键含量在0.2wt%-20.40wt%之间取五个点。双键含量变化时,水接触角基本维持在103.84°,双键含量为5wt%时,油酸接触角最高为62.77°。摩擦系数基本维持在0.502。耐涂鸦次数为0次。(7)选择数均分子量为8000左右的丙烯酸酯共聚物,控制硅醇含量为60wt%,全氟辛醇含量为5wt%-20wt%。全氟辛醇含量为20wt%时,水接触角最高为106.33°,油酸接触角最高为53.54°。全氟辛醇含量为0.2wt%时,耐涂鸦次数最高为55次,摩擦系数最低为0.193。设计合成了可UV固化的抗污功能性丙烯酸树脂,通过异氰酸酯丙烯酸乙酯巧妙地将可光固化双键与低表面能部分接枝到树脂侧链上,得到的涂料具有良好的抗污性能、优异的光学透过率、较低的摩擦系数以及较舒适的手感。通过研究不同丙烯酸酯共聚物的分子量、不同低表面部分含量以及不同双键含量研究这些因素对抗污性能的影响。发现对于接枝硅醇的树脂,降低分子量可以提高抗污性能,而且硅醇相较于全氟辛醇具有更好的抗污性能。

关键词： 抗污涂层   抗污材料   电分析化学  

摘要： 在实际样品基体中,目标物的浓度一般远低于背景杂质的浓度,在电极界面上,非特异性吸附既会阻断特异性信号,降低灵敏度,又会大大降低检测特异性。因此,防止电极表面的污染对于电分析的实际应用具有重要的价值。通常可通过在电极表面进行抗污材料修饰解决该问题,本文针对常用防污材料,包括聚合物、水凝胶、肽和硫醇化自组装单分子层以及纳米复合材料等修饰电极在电分析化学中的应用现状与展望进行了综述。

关键词： 乙烯-乙烯醇共聚物超滤膜   微辊轧   半凝胶时间   半凝胶剂   抗污染  

摘要： 在水处理方向,超滤膜表面污染问题是一个解决难点,研究发现提高膜的亲水性能有效解决这一难题。文中提出一种简便制备高度亲水超滤膜的方法——微辊轧协同浸没凝胶法,成功制备了表面具有分层次结构的乙烯-乙烯醇共聚物(EVAL)超滤膜。该方法通过调控半凝胶时间和半凝胶剂组成确保微辊轧工艺的顺利进行。在半凝胶时间为40 s和半凝胶剂质量分数为15%时,膜的亲水角度达到8.9°,去离子水和牛血清蛋白(BSA)的通量分别达到268.09 L/(m^(2)·h)和136.95 L/(m^(2)·h);BSA的截留率、吸附量分别为94%和14.29 mg/m^(2)。与传统EVAL超滤膜相比,辊压EVAL超滤膜的亲水性和抗污染性均得到提升。

关键词： 膜改性   抗污染   光催化降解   陶瓷膜   废水处理  

摘要： 为解决陶瓷膜在废水处理应用中的膜污染问题,本研究使用自制的光催化剂负载型黏土材料进行了膜表面改性,通过对改性膜膜组件在甲基橙模拟有机废水过滤中膜通量衰减情况、出水水质变化和膜面形态结构变化的对比分析,探究改性陶瓷膜的抗污染性能。结果显示:用于膜修饰的涂布液的最佳参数是在PVA浓度为4%,TCM固含量为1%,pH值调整为3.00的条件下,选择直接浸涂法作为修饰方法。以未改性膜作对比,将改性膜用于合成纺织废水的处理。结果表明:改性膜在不同污染物浓度下均具有较好的性能。改性膜在膜污染控制和有机污染物去除率方面取得了显著改善,这表明其具有较长的稳定运行时间和使用寿命。SEM图像进一步证明了以下结论:改性膜上的涂层增强了吸收和光降解的能力,从而导致改性膜性能更好。

关键词： 抗污染材料   生物传感器   食品检测   复杂基质   表面改性  

摘要： 生物传感器作为一种简便、灵敏、低成本的分析手段,为食品安全快速检测提供了有效的保障。但是,在检测复杂样品过程中往往存在基质的干扰,导致生物传感器的检测灵敏度和结果科学性受到了影响。近年来,采用聚乙二醇、两性离子、多肽等抗污染材料改性生物传感器的研究受到越来越多的关注。本文综述了生物传感器的抗污染机制、抗污染材料的合成与应用以及抗污染材料对传感表面改性的方法和评价手段,分析了近年来抗污染材料在检测领域应用的优势和局限,并对抗污染传感器检测食品等复杂样品的发展前景进行展望。

关键词： 页岩气废水   正渗透   膜污染   两性离子聚合物   低表面能  

摘要： 页岩气作为一种清洁、大储量的非常规天然气资源,在我国能源结构改革实现能源独立过程中发挥着重要作用。然而,页岩气的开采过程中会产生大量高盐高有机物的废水,处理不当会对生态环境会造成破坏性影响,甚至通过生态链危害人体健康。因此,页岩气废水亟需处理。膜技术具有水处理效率高,模块化运行和便于移动等优点,其中正渗透作为一种渗透压驱动的膜技术,在高盐高污染浓度工业废水处理领域具有很好的应用前景,但膜污染导致的清洗需求增加、通量降低、能耗和成本提高大大限制了其应用。目前,主要的正渗透膜抗污染改性策略包括“污染释放”,“污染抵抗”和“接触杀灭”等,本研究针对页岩气废水中富含的大量油类及有机污染物的特点,采用可调控的原子转移自由基聚合反应（ATRP）技术,在正渗透膜表面依次修饰具有亲水功能的两性离子聚合物甲基丙烯酸磺酸甜菜碱（PSBMA）和低表面性能的有机氟化物聚合物甲基丙烯酸六氟丁酯（PHFBM）,对正渗透膜进行双功能协同改性,同步实现膜表面“污染抵抗”和“污染释放”功能。对膜进行功能改性后,首先采用X射线光电子能谱（XPS）和衰减全反射-傅里叶变换红外光谱（ATR-FTIR）,表征膜表面硫、氟元素与羰基、磺酸基和碳碳双键官能团的存在,证明PSBMA和PHFBM顺利接枝到膜表面。然后通过XDLVO理论,计算总界面作用能、极性作用能（AB）、范德华作用能（LW）和静电作用能（EL）随距离的变化情况,探究改性膜的抗污机理。结果显示改性主要通过提高污染物与膜之间的极性作用能,从而增加污染物与膜表面的排斥力和吸附过程的能垒,降低污染物到达膜表面的概率从而减小正渗透膜污染的概率。最后采用长宁页岩气废水配水,使用高浓度的氯化钠作为背景溶液,高浓度的乙酸钠和矿物油作为特征有机污染物进行动态污染实验,对比改性前后正渗透膜水通量下降情况。在长期运行条件下,改性膜可以维持稳定的高水通量,证明PSBMA和PHFBM改性可以提高正渗透膜抗有机污染性能。