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随着人类社会的不断发展,越来越多的国家都开始面临淡水资源匮乏这一问题。考虑到地球上绝大多数的水资源是不能饮直接使用的苦咸水和海水,海水淡化就成为了解决这一问题的主要的方法。大约半个世纪以前,当Sidney Leob和Srinivasa Sourirajan发明了反渗透膜时,淡水革命就拉开了序幕。时至今日,凭借着低能耗和高能效,反渗透（RO）技术已经成为了在全球范围应用最为广泛的海水淡化技术,但是由于实际运行环境以及处理工艺中活性氯的存在会破坏膜结构并导致膜性能的下降,因此耐氯性差是影响反渗透膜发展的关键因素之一。当前,改善反渗透膜的耐氯性并设法提高其分离性能是海水淡化领域研究的热门问题。本文使用了不同的纳米材料以及不同的方法对聚酰胺反渗透膜进行了改性。利用了这些材料具有的类似氧化石墨烯（GO）的结构以及本身的特性。使用氧化g-C3N4（CNO）和氮掺杂氧化石墨烯量子点（N-GOQD）对商业膜进行化学接枝改性,使用N-GOQD和N-GOQDT对PA膜进行掺杂改性,结果证明,以上改性材料和方法对于膜的耐氯性都起到了明显的改善作用。具体的工作如下:1.CNO的接枝改性:我们在前期对GO研究的基础上,选择了制备相对简单的CNO作为改性材料,CNO含有丰富的含氧官能团能够有效地改善膜在实际运行中面临的活性氯的降解问题,实验首先合成了CNO,并利用SEM、TEM以及FTIR等手段对合成的材料进行了表征和分析,证明了CNO的成功合成以及含有的丰富的含氧官能团,这些都为接下来的改性实验提供了保障。实验通过EDC/NHS对羧基的活化作用,最终将CNO接枝到了膜表面,并通过SEM对接枝膜的形态结构进行了表征,证明了膜表面接枝反应的成功进行,并且对原膜和接枝膜的分离性能进行了测试。随后进行的耐氯实验,经过120 h的耐氯性测试,原膜的截留率下降了11.6%,而接枝改性膜的截留率仅下降了6.7%。验证了CNO接枝对膜在次氯酸钠溶液中起到了保护的作用,提高了商业膜的耐氯性,并通过FTIR对膜表面的官能团进行分析,验证了这一点。2.N-GOQD的接枝改性:通过合成N-GOQD,并利用SEM、TEM、FTIR以及XPS对这种材料进行表征,验证了其作为接枝改性材料的可能性,并通过EDA将其成功接枝在了商业膜的表面,通过对膜分离性能进行测试,发现当N-GOQD的溶液浓度为0.002 mg/mL时,接枝膜表现出了优于原膜的水通量。例如,原膜的水通量为36.4 L/（m2h）,而改性膜的水通量为40.02 L/（m2h）。这表明N-GOQD的引入克服了化学接枝增加膜对水的阻力这一现象。不仅如此,实验还深入探索了接枝时间对膜分离性能的影响,并最终达到了调控膜分离性能的目的。通过SEM、XPS以及FTIR对膜表面进行表征,验证了N-GOQD的成功接枝,并提出了N-GOQD接枝膜能够提高膜通量的原因。同样对改性膜进行了耐氯性测试,结果表明,当N-GOQD的浓度为0.002 mg/mL时,在280 h时的截留率为80.1%,远高于原始膜的60.3%。在这项研究中,与原始商业膜相比,N-GOQD的接枝改性不仅可以增加接枝膜的通量,而且所有改性膜都比原始商业膜表现出了更好的耐氯性。3.本体掺杂N-GOQD提高聚酰胺反渗透膜耐氯性:本实验通过本体掺杂的方法,将N-GOQD掺入到膜表面,不仅如此,还选择了一种绿色易获取的天然多酚,单宁酸,来对N-GOQD进行包覆实验,以期在N-GOQD的基础上实现对通量的提高。制备了两种材料,并使用TEM和FTIR对两种材料进行了表征,并通过将两种材料选取不同的浓度加入到MPD水溶液并使用界面聚合法掺入膜表面,通过实验测试了改性膜的分离性能。实验结果表明,PA-N-GOQD膜的水通量在浓度为0.002mg/mL时达到了最大,为5.2 L/m-2h-1,PA-N-GOQDT膜的水通量在浓度为0.003mg/mL时达到了最大,为6.3 L/m-2h-1,而原膜水通量仅为3.1 L/m-2h-1。实验还验证了改性膜的具有的良好的耐氯性,并使用SEM对膜耐氯前后的表面形态进行了分析。