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优异的分离性能和良好的稳定性是渗透汽化膜工业化的前提。高分子渗透气化膜表面结构对分离性能起着非常重要的作用。高分子材料表面是动态表面，具有时间和环境依赖性，表面结构随环境而变。了解分离环境下膜表面的真实结构及其变化在膜科学领域有着非常重要的意义。研究在分离环境下膜表面性质的变化规律、表面重构的结构信息及膜表面重构与分离性能的关系，为高性能渗透汽化膜的制备以及分离过程的优化提供实验方法与理论。
本论文选用具有工业化应用前景的聚乙烯醇(PVA)、壳聚糖(Chitosan)作为膜分离材料，研究了它们在分离过程中分离性能的时间依赖性及其产生时间依赖性的原因。并对膜表面结构性质的优化与控制进行了探索性研究。
1．研究了纯PVA、交联PVA膜的玻璃面与空气面分离性能随运行时间以及其表面润湿性随其与料液接触时间的变化。结果表明，PVA膜渗透汽化分离性能的动态变化过程与膜表面重构密切相关。随着分离温度的增加或交联度的降低膜空气面渗透液中水浓度达到平衡时间在缩短。
2．分离膜表面润湿性是影响膜分离性能的重要因素。改变粗糙度可以改变膜表面的湿润性。在制膜过程中不同预处理温度PVA膜对分离性能有很大的影响。预处理温度越高分离膜对水的选择性越高，接触角下降。但膜的结晶度基本不变。通过AFM研究发现，预处理温度越高膜表面粗糙度越大。所以通过改变膜表面的粗糙度可能可以提高膜的分离性能。同时发现PVA膜表面粗糙度越大，分离性能的时间依赖性越不明显。
3．表面改性技术可以有效地改善分离膜分离性能，在膜材料领域有着重要的应用价值。通过表面改性的方法提高渗透汽化分离膜的分离性能是渗透汽化分离膜研究的一个热点。对交联壳聚糖膜表面通过马来酸酐处理进行羧基化。渗透汽化结果表明，表面改性膜在60℃对90﹪的乙醇水溶液的分离因子和通量分别为634和300 g/m<2>．h，而未改性膜的分离因子和通量为105和250 g/m<2>．h，分离因子提高了6倍。而且提高料液温度可以大大提高膜的通量，但分离选择性基本不变。
同时马来酸酐处理前后壳聚糖膜分离性能有明显不同的时间依赖性。马来酸酐处理后分离过程中渗透液中水浓度达到平衡的时间明显缩短。分离性能时间依赖性的差异和分离膜表面基团重构行为密切相关。
4．对壳聚糖膜进行丙酮处理可以改变膜的结晶结构与结晶度，从而提高了膜的渗透通量，降低了分离选择性。将丙酮处理后的膜经马来酸酐表面改性不仅有效提高了的壳聚糖膜分离通量，而且有效提高了分离膜对水的分离选择性。60℃分离温度下该膜分离90﹪的乙醇水溶液的通量和分离因子分别为400g/m2.h和500，表现出优异的分离性能。该方法为高性能分离膜的制备提供了一条新的途径。同时发现壳聚糖膜结晶度越低其分离性能的时间依赖性越不明显。