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在科技创新日益受到重视的大环境下,作为低能耗、低污染、高效率代表的离子交换膜技术已经在生物制品、食品加工、化学工业和环境保护等众多领域之中得到越来越广泛的研究与运用。在新型膜法电积工艺中,以阴,阳离子交换膜作为组件核心,将电解槽分为阳极室,阴极室和中隔室,利用其定向迁移特性,能有效提炼高纯度金属并解决传统工艺中不可避免产生大量氯气的问题。因而制备综合性能优良的选择透过性膜成为研究的重点。氟碳高聚物作为制备膜的良好基材,特别是聚偏氟乙烯(PVDF),其韧性高强度大,化学性能稳定,抗污染性能强,此外,PVDF表面易于形成自由基增长点,使得其成为制备阳离子交换膜的首选材料,课题对PVDF膜的各种制备方法进行了概述,采用了化学接枝苯乙烯的方法制备PVDF阳离子交换膜。对制备过程中的浇铸,碱化,接枝,磺化等条件进行了探索研究,找到了最优制备条件并提出了对成品阳离子交换膜综合性能测试的方法。综合性能测定指标包括:膜厚度,耐破度,含水率,亲水性接触角,膜最大孔径,膜电阻,膜抗氧化性,膜离子交换容量和选择通过性这九个指标。最后对制备过程进行掺杂改性研究,选择了在浇铸液中掺杂一定量的纳米无机颗粒的改性方法,针对在含水率和选择透过性等性能上的不足作进一步的改性。通过实验确定了制备PVDF阳离子交换膜的最佳条件,当PVDF质量分数为14%,刮膜厚度为0.15 mm,刮膜温度为50℃时所得的成品基膜具有较好的耐破度。当碱化条件为KOH浓度0.1 mol/L,碱处理时间50 min,反应温度70℃时所制得的基膜有较高的接枝率且对基膜机械强度不会产生破坏,红外光谱分析结果显示经过碱处理的PVDF基膜表面生成了碳碳双键和羟基等活性基团,能为后续接枝反应提供必要条件。当接枝温度为70℃,反应时间为4 h,且在接枝过程中加入引发剂能显著提高接枝率。当磺化溶液选用质量分数为98%的浓硫酸,磺化时间为4 h。磺化温度为60℃时所得的成品膜具有较高离子交换容量。通过对自制PVDF膜的综合性能测试结果可以看出自制PVDF膜具有较好的离子交换功能,各项性能指标基本达到正常范围,但与国产商品膜和进口膜相比其综合性能仍然存在一定的差距。在改性实验中发现,掺杂SP30S型纳米SiO2颗粒能有效提高成品膜的含水率,亲水性,离子交换容量和选择透过性,降低膜电阻,但同时由于含水率的提高其耐破度也略有下降。改性后的PVDF阳离子交换膜综合性能得到进一步优化,其各项参数指标与商品膜更加相似,具备扩大化生产研究价值。