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超滤(UF),作为最常见的膜分离的过程,广泛地应用于各种工业过程,如生物工程中的蛋白质浓缩与纯化、食品工程中乳清提取以及工业废水处理等。醋酸纤维素(CA)由于其独特的优点:成本较低,可再生,良好的生物相容性,较好的亲水性等而被用来制作超滤膜,但是CA基超滤膜在使用过程中由于本身以及外界因素,会导致它的应用性能下降。本文以改善CA超滤膜性能,使其能够满足于膜分离的要求为出发点,分别以无机纳米粒子埃洛石纳米管(HNTs)、负载左旋多巴(L-DOPA)的埃洛石纳米管(LPDHNTs)以及接枝N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷(KH792)的埃洛石纳米管(KHNTs)为改性材料,采用浸没沉淀相转化法制备复合超滤膜,探究杂化膜渗透性能、亲水性能、抗污染性能、力学性能以及选择通透性能的改善情况。采用亲水性的HNTs改性CA超滤膜,探究HNTs对CA超滤膜结构和性能的影响。HNTs/CA杂化超滤膜在纯水通量、含水量、孔隙率、孔径、膜表面亲水性等性能方面均有所提高,随HNTs添加量的增加,总体上呈现先增加后减小的趋势。改性膜表面致密层变薄,孔之间贯通性改善,膜的孔隙率从55.3%升高到69.5%;水通量水从11.5 L·m-2·h-1升高至47.6 L·m-2·h-1,同时保持较高的蛋白质截留率,膜表面接触角由63.7°下降至53.9°,杂化膜的亲水性提高,水通量恢复率由65.7%升高到81.9%,具有较好的抗污染性能。为了满足于生物分离过程中蛋白质的浓缩与纯化,解决分离过程中所面临的抗污染问题,研究利用3-羟基-L-酪氨酸(L-DOPA)的特性对HNTS表面改性,制备了LPDHNTs,然后将不同含量的LPDHNTs作为添加剂来制备具有较强渗透性和抗污性能的CA基超滤膜,结果表明,与纯CA膜相比,杂化膜孔径由11.2 nm升高至34.4nm,孔隙率由55.3%增加到77.3%,纯水通量提高了8倍多,对卵清蛋白(EA)的截留率可达90%,膜的亲水性和抗污染能力得到大幅度提升,杂化膜表面变得光滑,减少蛋白质在膜表面的吸附,经过三次循环测试之后,水通量恢复率为90.1%,可以应用于生物分离中。制备了N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷改性HNTs(KHNTs),并通过非溶剂致相分离(NIPS)的办法制备了KHNTs/CA杂化超滤膜。将此膜应用于废水处理领域当中阴离子染料和重金属的分离,实验发现,对阴离子染料刚果红的截留率由45.6%提高至92.1%,杂化膜对重金属离子的截留率以及对含有重金属离子和染料的废水杂化膜的抗污染能力均大幅度提升,另外,膜的纯水通量,亲水性,表面平整性均有所提高,基于以上,杂化膜可以应用于废水处理中。