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本文首先选用了苯并15冠5作为构筑离子通道的基础单元,制备了2-(1-甲基羟甲基)-[1,4,7,10,13-苯并15冠5]-3,4,5-三[4-(10-十二烷基-1-氧基)苄氧基]苯甲酸以及2-(1-甲基羟甲基)-[1,4,7,10,13-苯并15冠5]-3,4,5-三[4-(10-十一烯-1-氧基)苄氧基]苯甲酸这两种两亲性的冠醚衍生物。为了得到更易合成、且成本更低的功能材料,在多次试验的基础上选择了第二种基础单元：4-叔丁基杯[4]芳烃,并以更简单的合成路线和试验方法制备了功能材料：聚苯乙烯-b-乙烯氧基-4-叔丁基杯[4]芳烃。并采用熔点仪、傅里叶变换红外光谱仪、核磁共振仪、质谱仪、差示扫描量热仪、偏光显微镜等手段对各合成物质进行了详细的表征。采用紫外光接枝反应法将合成材料与基材膜结合,本文自行设计和装配接枝仪器,并通过多次探索实验,得到了最佳的紫外光接枝反应参数。通过紫外光接枝法,将智能材料分别接枝到聚碳酸酯核孔膜和聚丙烯腈微滤膜的表面,构筑的智能膜具有大环物质自组装形成的柱状通道。采用傅里叶变换衰减全反射光谱红外光谱、扫描电子显微镜、扫描探针显微镜和原子力显微镜等手段,对智能膜的微观结构进行了各层次上的表征。为了检测和表征智能膜的离子选择性能,本文设计并多次改进了离子测试装置,使用电导率仪对离子的过膜运输过程进行了监测。分析离子运输性能测试的数据可知：智能膜A能够识别和运输Na+,平均的Na+离子运输效率PNa+=16.68xl0-6cm/s,相对分离系数αNa+=5.96。相对于智能A,智能膜B对Na+的识别性更强、运输效率更高,其平均Na+离子运输效率PNa+=53.04xl0-6cm/s,相对分离系数αNa+=11.19。数据证实：智能膜A和智能B均为Na+识别型智能膜。智能膜C对Na+的运输效率介于智能A与智能膜B之间,其平均Na+离子运输效率PNa+=40.44xl0-6cm/s,但是,智能膜C的Na+识别功能比智能膜B略强,其离子相对分离系数αNa+=11.69。除此之外,智能膜C还体现出了智能膜A和B所不具备的K+识别性能,其平均K+离子运输效率PK+=197.68xl0-6cm/s,显著的大于智能膜对其他离子的运输效率,对K+的分离系数也远远大于对其他离子的相对分离系数,智能膜C的αK+=105.15。数据证实,智能膜C是一种Na+和K+的识别型智能膜。