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含二氮杂萘酮结构的聚芳醚砜酮（PPESK）是本研究组开发的新材料，具有较高的玻璃化转变温度，良好的溶解性、成膜性、机械性能和化学稳定性，是一类用于制备分离膜的新型材料。本文在98％的浓硫酸中，以氯甲基辛醚（CMOE）对PPESK进行氯甲基化改性，制备了氯甲基化聚芳醚砜酮（CMPPESK）。系统研究了反应温度、反应时间、CMOE浓度以及聚合物浓度等因素对PPESK氯甲基化反应程度的影响，优化反应工艺条件，实现了氯甲基化程度的可控制备，氯甲基化程度可高达1.99 mmol·g-1。考察了CMPPESK的溶解性和热性能。CMPPESK在NMP、DMAc、CH3Cl等极性有机溶剂中具有良好的溶解性。氯甲基基团的引入降低了聚合物的初始失重温度，而且氯甲基化程度越高，初始失重温度越低。在CMPPESK热降解的过程中，氯甲基基团脱落的同时可能伴随交联反应的发生，从而导致氯甲基化程度越高，最终残留量越多。以三甲胺对CMPPESK进行季铵化改性，制备了不同离子交换容量（IEC）的季铵化聚芳醚砜酮（QAPPESK）。考察了QAPPESK的溶解性和热性能。发现离子交换容量（IEC）越高，其耐溶剂性能越好。QAPPESK（IEC=1.18 mmol·g）（-1）)部分溶解于98％的浓硫酸和溶胀于DMF中，在NMP、DMAo等其它的有机溶剂中基本不溶。QAPPESK的季铵基团在200～250℃之间发生失重，而且IEC值越高，热失重就越显著。由于QAPPESK的溶解性较差，而CMPPESK具有较好的溶解性，因此制备QAPPESK纳滤膜分为两步：首先通过相转化法制备CMPPESK非对称膜，然后对CMPPESK非对称膜进行季铵化改性，制备荷正电的QAPPESK纳滤膜。在相转化法制备CMPPESK非对称膜的过程中，溶剂、非溶剂添加剂的选择与膜的结构和性能紧密相关。采用浊点滴定法，系统考察聚合物、溶剂、非溶剂对铸膜液体系相分离的影响，实验测得了CMPPESK／Solvent／NSA（nonsolvent additive）三相体系在25℃下的浊点，并将实验测定的数据进行了线性模拟，根据线性浊点（LCP）关系外推计算出了三相体系的双节线，由此可得铸膜液体系中非溶剂添加剂的上限含量，为CMPPESK铸膜液体系组成的构建提供了可靠的科学依据。以CMPPESK为膜材料，制备了CMPPESK非对称膜，对其进行季铵化改性制备了荷正电的QAPPESK纳滤膜，考察了铸膜液溶剂、非溶剂添加剂、季铵化条件等工艺条件对膜性能的影响，优化了制膜工艺条件。在优化的工艺条件下制备的QAPPESK纳滤膜在0.4 MPa下对MgCl2的截留率可达88％，溶液通量高达56 L·m-2·h-1。季铵化条件对膜的IEC值和溶胀度具有较大的影响，季铵化时间越长，三甲胺浓度越高，使得生成的季铵基团越多，膜的IEC值就越大，同时膜的溶胀度也增大。而且，反应温度越高，膜的溶胀度越大。当三甲胺浓度为5.0 mol·L-1，季铵化时间为5 h，季铵化温度为30℃时，QAPPESK纳滤膜具有较好的膜分离性能。根据优化的工艺条件，制备了综合性能优异的QAPPESK纳滤膜。由非平衡热力学模型以及静电位阻模型（ES模型）计算出了QAPPESK纳滤膜的膜孔结构参数。考察了QAPPESK纳滤膜对不同无机盐的分离性能以及其耐热性、化学稳定性和对阳离子染料MB的浓缩脱盐研究。QAPPESK纳滤膜对不同无机盐的脱除顺序为：MgCl2＞MgSO4＞NaCl＞Na2SO4，是典型的荷正电纳滤膜的分离特性。QAPPESK纳滤膜具有良好的耐热性和耐污染性能，在60℃下运行120 h，QAPPESK纳滤膜的分离效果基本不变。QAPPESK纳滤膜具较好耐氯性和耐氧化性能，且在pH值低于10的溶液介质中使用，分离效果基本不变。其对阳离子染料MB具有较好的分离性能和抗污染性能，当对含盐阳离子染料MB进行脱盐精制时，对染料MB的截留率始终保持在99％以上，通量在40 L·m-2·h-1左右波动。经过7次循环的恒容脱盐后，染料中的盐基本除净。以CMPPESK为膜材料，制备了CMPPESK均质膜，通过对CMPPESK均质膜进行季铵化改性制备了QAPPESK阴离子交换膜，考察了其特征参数、化学稳定性以及电池性能。QAPPESK阴离子交换膜具有较好的化学稳定性，用做全钒氧化还原液流电池隔膜，其能量效率达88.3％，在相同的测试条件下较Nafion112和Nafion117的高，说明QAPPESK用于全钒氧化还原电池隔膜具有较好的应用前景。