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膜技术广泛应用于水处理和蛋白质分离纯化等领域。然而，膜污染仍然是膜技术运用的主要问题之一，膜污染主要是由于膜分离过程中污染物在膜的表面及孔道内吸附沉积，使膜通量下降，能耗增加，同时缩短膜的使用寿命。而化学清洗会在一定程度上造成膜不可逆的破坏。因此，开发一种有效的膜早期污染监测的工具显得至关重要。如今，在固定压力操作条件下，膜通量下降，或者保持一定通量操作条件下，跨膜压差提高时，我们才发现膜被污染了。然而在这些参数变化之前，膜污染可能已经形成。电化学阻抗监测已经被证明是一种对基材没有破坏性的有效的分析检测工具，本文采用电化学阻抗谱来监测陶瓷膜过滤过程中的膜污染，并初步探讨污染机理。 建立一套平板错流过滤装置，以亚甲基蓝、刚果红、牛血清蛋白以及纳米氧化钛颗粒为模型污染物，以氯化钠为支持电解质，在0.2MPa压力下分别对陶瓷微滤膜和陶瓷超滤膜进行错流过滤。采用电化学阻抗谱监测不同过滤时间的阻抗变化，同时记录过滤通量变化。结果显示随着过滤分离时间的增长，阻抗明显增大，而过滤通量却无明显减小。证明电化学阻抗谱对于膜表面污染监测显得更为灵敏，相比通量变化监测膜污染，电化学阻抗谱可以更早的发现膜表面污染的形成。陶瓷超滤膜过滤牛血清蛋白溶液，牛血清蛋白会在膜表面形成一层凝胶层，导致阻抗的实部和虚部都增大。陶瓷超滤膜过滤纳米氧化钛颗粒溶液时，随着过滤的进行，膜表面的滤饼层由松弛状态变得紧密，氯化钠跨膜传质阻力增大，导致阻抗也相应变大。 采用KH-550硅烷偶联剂对平均孔径100nm的多孔陶瓷膜表面进行接枝改性，通过测试改性前后的纯水通量比，来选择最佳改性条件。实验结果显示当硅烷化试剂的反应温度、反应时间、反应浓度分别为60℃、5h、0.08mol/L时，陶瓷膜表面的羟基与硅烷偶联剂表面的羟基充分反应。并且采用动态接触角分析，硅烷化改性后的多孔陶瓷膜更加亲水。由电化学阻抗谱可知，接枝改性前后膜的微观结构发生了变化。场发射电镜照片显示，硅烷化改性后，颗粒与颗粒之间的结合变得更加模糊，氧化铝颗粒上有一层有粘度的有机物层，颗粒堆积形成的孔道变得不清晰，使得孔径相应变小，这也与电化学阻抗谱测试的变化所一致。这个结果表明，在硅烷化改性后使多孔陶瓷膜表面的结构发生了微小的变化。然后以同样的方法对硅烷改性后的多孔陶瓷膜进行过滤。以亚甲基蓝和纳米氧化钛颗粒为模型污染物，结果显示随着过滤分离时间的增长，阻抗也是相应增大。过滤亚甲基蓝从1min到0.5h，阻抗变化很大，然而过滤了0.5h到2h变化不是很明显，说明亚甲基蓝刚开始在改性陶瓷膜表面及孔道内吸附污染的速度很快，但0.5h后吸附基本到达饱和。过滤纳米氧化钛颗粒从2min到2h，阻抗变化不大，然而过滤2h变化很明显，说明氧化钛颗粒刚开始在改性陶瓷膜表面形成污染的速率相对较慢，但随着过滤的进行，纳米氧化钛颗粒在膜表面形成了滤饼层，导致阻抗增大。