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利用层层吸附自组装技术(LbL)组装聚电解质多层膜在许多领域发挥着重要作用。本文在课题组前期动态LbL技术研究的基础上，通过外加电场力强化组装以及基于共价作用成膜来研究聚电解质多层膜的结构调控及其稳定性。
本文利用聚电解质荷电特性，通过在LbL组装过程中引入外加电场来调控多层膜的生长速度、单层厚度、微形貌和层间结构。利用新型电容器单元成功地在石英基底上实现了电场强化LbL组装。采用紫外可见分光光度计(UV-vis)跟踪测试了(PDDA/PSS)n多层膜和(PDDA/PSS-ZrO2)n纳米杂化多层膜在石英基片上的生长情况，研究表明：电场力可加速薄膜的生长，且随着电场强度的提高，薄膜的生长速度也变得更快；台阶仪测试薄膜厚度结果证实，在外加15V和30V电压之后，平均每层膜的厚度可以由3.0纳米分别增长到4.3纳米和5.6纳米；采用原子力显微镜(AFM)表征了多层膜的形貌和粗糙度，在施加了15V和30V电场的情况下，相应的平均粗糙度值由7.7纳米分别增加到14.3纳米和17.1纳米；小角度X射线衍射仪结果表明，在电场力作用下多层膜层间结构变得更加穿插和致密。进一步将聚电解质复合膜及纳米杂化复合物组装在平板式水解改性聚丙烯腈多孔基膜上，渗透汽化结果表明，在仅组装了一层PDDA后，外加电场使多层膜的分离因子由444增加到了1037，渗透通量达到224g/(m2.h)；这种方法相比于传统的静电LbL组装，大大减少了成膜周期，简化了成膜程序。
考虑到基于静电吸附LbL组装多层膜在面向复杂分离体系时尚需进一步提高稳定性，本文发展了基于共价作用为成膜驱动力的多层膜构筑方法，通过动态压力驱动LbL技术在中空纤维膜上成功实现了共价组装戊二醛(GA)交联聚乙烯亚胺(PEI)多层膜。利用红外光谱证实了层与层之间的作用力为氨基与醛基的共价作用；台阶仪测定每一层薄膜的厚度大约在4.4nm；Zeta电位的交替变化证明了在中空纤维内表面GA交联PEI多层膜的成功形成；采用原子力显微镜(AFM)和扫描电子显微镜(SEM)观察了多层膜的形貌和结构变化；在不同溶剂/水的混合液脱水中，多层膜展现了优异的渗透汽化性能，多层膜的选择性和透过性能够通过改变PEI的层数来控制。在纯水、盐溶液和异丙醇中600小时的浸泡实验表明：共价交联作用使多层膜的稳定性大大提高，相比于静电LbL自组装，共价组装多层膜在耐溶剂和耐盐溶胀性方面均展现了更高的稳定性，这为LbL多层分离膜的工业应用提供可能。