正渗透（FO）技术由于具有节能、环保等优点,在海水淡化、果汁浓缩、药物传输和废水处理等领域都有很好的应用前景。目前制约FO技术的关键因素是FO膜材料和驱动液（DS）体系。常规的正渗透驱动液体系,主要是盐和小分子电解质等,它们存在回收困难、再生能耗高等问题。因此开发新型的低成本、易回收利用的DS对正渗透技术的发展具有重要意义。磁性纳米粒子作为正渗透驱动液,由于具有高渗透压、低反向溶质通量以及易回收、可反复利用等优点已成为最有研究价值的驱动液之一。本论文制备了两种不同结构和性能的磁性纳米粒子驱动液。首先通过共沉淀方法制备了磁性纳米四氧化三铁（Fe₃O₄）,然后用柠檬酸钠对Fe₃O₄进行改性,使Fe₃O₄表面接上大量的-COOH基团,再采用正硅酸乙酯对其表面进行硅烷化改性,最后采用荷电亲水化合物（超支化聚乙烯亚胺PEI和三甲基[3-（三甲氧基硅烷基）丙基]氯化铵TMSPTMA）对磁性纳米粒子进行改性,并将制备的Fe₃O₄-SiO₂-PEI和Fe₃O₄-TMSPTMA驱动液用于正渗透膜的分离性能的研究,主要结论如下:（1）磁性纳米粒子Fe₃O₄-SiO₂-PEI的制备及其在正渗透中的应用采用红外、扫描电镜、热失重等对Fe₃O₄-SiO₂-PEI的结构和热性能进行表征。结果表明,超支化PEI已成功接枝到磁性纳米粒子表面,且粒子的平均粒径在20 nm左右。Fe₃O₄-SiO₂-PEI在室温下表现出超顺磁性,并且在pH 2-10范围内,磁性纳米粒子的zeta电位均为正值。超支化PEI荷正电,能够产生渗透压。80 g/L的Fe₃O₄-SiO₂-PEI溶液渗透压为1000 mOsmol/kg,PRO模式下平均纯水通量为4.58 LMH,反向溶质通量为0.47gMH。磁性纳米粒子本身的超顺磁性,可在磁场下回收,回收率在99%以上,因此磁性纳米粒子可重复利用。对比相同条件的NaCl驱动液,其平均纯水通量为10.7 LMH,反向溶质通量为2 gMH。以浓度为30 mg/L的环丙沙星（CIP）为研究对象,采用美国HTI公司的三醋酸纤维素正渗透膜为膜材料,以磁性纳米粒子Fe₃O₄-SiO₂-PEI为驱动液,分别研究了在不同的分离模式（PRO和FO）下的分离性能,发现其正渗透水通量分别为4.37（PRO）和3.09（FO）LMH,对环丙沙星的截留率在91%以上。（2）磁性纳米粒子Fe₃O₄-TMSPTMA的制备及其性能分析采用红外、扫描电镜、热失重等对Fe₃O₄-TMSPTMA粒子的结构和热性能进行分析,结果表明TMSPTMA已成功接枝到磁性纳米粒子表面。Fe₃O₄-TMSPTMA的平均粒径在20 nm左右,室温下表现出超顺磁性,可以通过磁场回收。在溶液pH 2-10范围内,Fe₃O₄-TMSPTMA的zeta电位均为正值。TMSPTMA大分子表面荷正电,使其能够产生渗透压。80 g/L的Fe₃O₄-TMSPTMA溶液作为驱动液时,渗透压为1796 mOsmol/kg,PRO模式下纯水通量为8.5 LMH,反向溶质通量为0.65 gMH,回收率在98%以上。相同条件下NaCl的水通量为11.69 LMH,反向盐通量为1.99 gMH。（3）磁性纳米粒子驱动液对不同废水和模拟海水分离效果分析以浓度为80 g/L的Fe₃O₄-TMSPTMA和NaCl为驱动液,分别研究了PRO和FO模式对人工海水、染料废水、环丙沙星废水的分离效果。结果表明,Fe₃O₄-TMSPTMA和NaCl驱动液在PRO模式下的水通量均比FO模式下大。对于35 g/L的人工海水,Fe₃O₄-TMSPTMA和NaCl驱动液在PRO模式下可获得最大纯水通量,分别为2.42和3.88 LMH。在PRO模式下,对30 mg/L罗丹明6G的平均水通量和截留率分别为5.88LMH和99.7%;对30 mg/L橙黄G水溶液的平均水通量和截留率分别为5.51 LMH和97.1%;对于30 mg/L的环丙沙星的模拟废水溶液,其水通量和截留率分别为5.81 LMH和84.1%。研究还发现,FO模式对环丙沙星和染料的截留率比PRO模式高,水通量则相反。与Fe₃O₄-SiO₂-PEI驱动液相比,Fe₃O₄-TMSPTMA驱动液产生的水通量要高1.44-1.84 LMH。Fe₃O₄-TMSPTMA磁性纳米粒子对不同污染物的处理效果由高到低顺序为:罗丹明6G>橙黄G>环丙沙星>人工海水。以上结果表明两种改性的磁性纳米粒子表现出优异的正渗透性能:能提供高水通量和低反向溶质通量,易于回收,循环利用效果好,并且处理人工海水、染料和环丙沙星废水时,正渗透分离效果显著。