双极膜是一种由阳离子交换层、阴离子交换层以及中间界面层组成的新型离子交换复合膜。在反向直流电压下,位于双极膜中间层的水分子与中间界面区域的固定电荷基团发生质子化-去质子化反应生成H+和OH-,产生的H+和OH-由两种离子交换层的过渡区向主体溶液发生迁移,并形成对应的酸和碱。寻找催化剂对双极膜中间层进行改性,从而降低双极膜的工作电压对双极膜的发展具有重大意义。本论文主要采用超声喷涂自组装技术,分别以商业化异相阳离子交换膜和均相阳离子交换膜作为阳离子交换层,喷涂3-(甲基丙烯酰氨基)丙基-二甲基(3-磺酸)氢氧化铵、甲基丙烯酸磺酸甜菜碱或甲基丙烯酸羧酸甜菜碱作为中间层,交替喷涂戊二醛和聚乙烯亚胺作为阴离子交换层制备了异相-均相复合双极膜和均相双极膜,并对三种两性离子的催化水解离效果进行了比较。结果表明以均相阳离子交换膜为基膜,甲基丙烯酸羧酸甜菜碱作为双极膜的中间层制备所得的双极膜工作电压最低,电渗析性能最好。在100 mA·cm-2电流密度下,其工作电压降低至1.00 V,运行60 min后电渗析产溶液中酸碱浓度分别达到0.0389 mol·l-1和0.0550 mol·1-1。与均相双极膜相比,异相-均相复合双极膜的机械性能强、成本低,但是工作电压较高,最低仅降低至2.05V,且阴离子交换层与阳离子交换层之间连接不紧密,易脱离。均相双极膜的阴离子交换层与阳离子交换层连接紧密,水解离效率高,工作电压低,产酸碱能力强,性能稳定。