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木材属于绿色可再生生物质能源，在荒漠化日益严重，环境问题越来越突出的今天，合理的利用木材，使用木材是解决木材供求问题，提高生存环境的合理办法。综合合理地利用木材边角料，将其有效的回收利用，提高木材的使用效率，施行木材生物质节约型经济，将木材边角料，如树皮、锯末等制备成生物炭是合理利用木材的有效渠道。 本论文以美国黑松树皮，落叶松木材，落叶松树皮为原料，在氮气保护下，在不同温度下制备了生物炭，并进行多种方式的表面改性，以所得样品增强聚二甲基硅氧烷(PDMS)作为做为复合功能膜的基体材料，采用醋酸纤维素(CA)膜做为复合膜的支撑材料，制备出平板渗透蒸发复合膜。对所制备的渗透蒸发复合膜进行性能测试，并利用响应曲面法、红外光谱、差示扫描量热仪、扫描电镜等手段进行理论分析，对木材生物炭的作用规律和机理进行研究。 采用不同改性生物炭粒子所制备的复合膜均为优先透醇膜，与落叶松树皮以及落叶松木材相比，美国黑松树皮由于含有更多的残留有机基团，具有进一步进行化学改性的潜力。 在300℃、600℃、900℃下制备美国黑松树皮生物炭，使用索氏抽提法使用甲苯作为溶剂抽提，对所得样品使用球磨机研磨为纳米级，之后再表面接枝羟基，再采用γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH-550)进行疏水改性处理，测试改性生物炭纳米粒子添加量与复合膜的分离系数以及渗透通量的关系。 采用响应曲面方法对填充KH-550改性生物炭纳米粒子的PDMS/CA复合膜的制备条件进行优化。将生物炭制备温度、KH-550与生物炭纳米粒子质量比和改性生物炭粒子添加量做为主要影响因素，使用统计学软件Design-Expert8.0.6设计了三个变量与响应结果之间的回归方程模型，采用另4组实验验证上述三个变量对渗透蒸发复合膜的渗透通量以及分离系数的互交影响、主要影响和二次影响。 乙烯基三乙氧基硅烷(YDH-171)被用于对不同温度下的生物炭纳米粒子进行改性，相比于KH-550，乙烯基的具有更强的疏水性，同时和PDMS的相容性更好，所以，采用YDH-171改性制得的生物炭为原料制备的复合膜具有更好的渗透蒸发分离性能。填充改性生物炭纳米粒子的PDMS/CA复合膜的抗冲击性非常好，在料液浓度为10wt.％、料液温度为40℃的乙醇溶液中，填充YDH-171改性复合膜可以在比较长的时间内保持稳定的分离性能。 采用酚醛树脂与松树树皮进行混合，在180℃下固化两小时，将所得样品打碎成粉末，按照制备生物炭的方式在无氧条件下进行加热。将得到的样品粉碎至纳米级，作为填料进行复合膜的制备。分析表明酚醛树脂的添加使所制备的纳米粒子具有更多的羟基，对羟基进行改性之后，酚醛树脂生物炭的疏水性提高，所制备的复合膜在渗透蒸发测试中具有非常好的分离性能。 采用溶胶-凝胶-沉淀法制备具有核壳结构的二氧化硅包覆生物炭纳米粒子(BCNPs)，将BCNPs作为填料加入到PDMS基体中，测试其渗透蒸发性能。实验结果显示，其分离性能显著提高。可能的原因是通过对生物炭纳米粒子进行包覆处理，使其疏水性有了显著提高。通过XRD和XPS对BCNPs的性能进行了检测分析。