生物污染是膜污染中危害性强且较难消除的污染类型,解决的根本途径是研制新型的抗生物污染膜,抗污染机制的协同、膜材料改性、膜微结构调控等是构建高性能抗生物污染膜的关键所在。本论文以提升膜的抗生物污染性能为目标,以主动驱除机制和主被动抗生物污染机制协同为切入点,结合界面聚合和表面交联等策略,将抗菌材料引入到膜表面,构建出基于聚乙烯亚胺(PEI)和壳聚糖(CS)的新型抗生物污染复合膜,对膜的多层次结构及膜表面性能进行考察,并对膜分离性能和抗PLX-4720使用方法生物污染性能进行系统研究,同时探讨膜的抗生物污染机理,主要内容及结论如下:(1)PEI改性抗生物污染反渗透膜的构建及性能研究:以连续界面聚合改性方法将多氨基的PEI引入聚酰胺反渗透膜表面,构建了基于主动驱除机制的抗生物污染反渗透复合膜,并以2,6-二氨基吡啶(DAP)作为对照实验,采用多种表征手段对膜结构和性能的关系进行了研究。结果表明,PEI和DAP成功交联到膜表面;改性提高了膜表面的亲水性和zeta电位,实现了膜分离性能和抗生物污染性能的同步提升;PEI改性的膜对大肠杆菌(E.coli)和金黄色葡萄球菌(S.aureus)的抗菌率分别达到96.7%和97.8%,这与阳离子膜表面的主动驱除机制有关。(2)PEI参与界面聚合构建抗生物污染反渗透膜及性能研究:以聚砜超滤膜为基膜,通过PEI与间苯二胺共单体以及PEI单独作为水相单体参与界面聚合反应,实现一步法制备出基于主动抗生物污染机制的反渗透膜,通过膜表面结构和化学组成的分析证明了支化PEI成功参与了界面聚合反应。考察膜的分离性能和抗生物污染性能,结果表明,PEI参与界面聚合所制备的膜表面亲水性和zeta电位提升,膜的水通量增加,膜的抗生物污染性能优于聚酰neurogenetic diseases胺膜。(3)壳聚糖接枝两性离子改性抗生物污染反渗透膜的构建及性能研究:利用自由基引发接枝法合成出壳聚糖接枝两性离子共聚物(CS-g-PSBMA),利用戊二醛将共聚物在聚酰胺膜表面交联,制备出主被动抗生物污染机制协同强化的抗生物污染反渗透膜。通过核磁、红外和X射线光电子能谱表征,验证了CS-g-PSBMA共聚物的成功合成。对改性膜的结构性能关系进行了系统研究,结果表明,CS-g-PSBMA的引入提高了膜表面的亲水性,使膜表面呈现正电位,水通量明显提升,盐截留率略有降低。膜的抗生物污染行为与膜表面的亲水效应、水合层效应及空间位阻效应有关,主动驱除和被动抵御的协同机制提高了膜的抗生物污染能力,CS-g-PSBMA改性后的膜对E.coli和S.aureus的抗菌率均超过99%。(4)壳聚糖接枝两性离子改性抗生物污染疏松纳滤膜的构建及性能研究:利用戊二醛将CS-g-PSBMA共聚物在聚砜超滤膜表面交联,成功制备出抗生物污染疏松纳滤膜,对纳滤膜结构与性能的关系进行了系统研究。结果表明,CS-g-PSBMA的引入提高了膜表面的亲水性,膜表面呈现正电位,使单价盐(氯化钠)能完全透过,对二价盐(氯化镁)的截留率低于5%,实现对刚果红和甲基绿染料与盐混合溶液的有效分离,膜对染料的分离与静电筛分和尺寸筛分作用有关。所制备的纳滤膜展现出优异的抗细菌黏附和抗菌性能,实现了双重抗CL13900 MW生物污染机制的协同强化。