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膜分离技术是一种新型高效的分离技术,非常适合现代工业,具有节能,提高生产效率,物料再利用和环境友好的特点,离子交换膜作为膜分离技术中的重要组成,现已广泛应用于资源回收利用、水处理、燃料电池和海水淡化等领域。非均相膜具有生产工艺简单、生产过程污染小、价格低廉的特点,现有非均相膜的性能缺陷很大的局限了其应用范围,因此本文首先采用硅烷交联聚乙烯作为膜骨架,选用001×7、001×12和D001型三种不同离子交换树脂,进行膜的制备,设置树脂粉占比梯度制备出CEM-A、CEM-B和CEM-D三个系列的离子交换膜,通过离子交换容量,含水率,迁移数,膜电阻和氯离子泄漏率表征膜性能,研究不同离子交换树脂在不同占比情况下,对所制备离子交换膜的影响。然后选取所制备膜综合性能较为优异的CEM-A3膜,使用PWA/PVA-TEOS三者共混的聚合物进行浸溶改性,探究1%H2O2溶液水浴处理时间、浸溶液溶质质量比、浸溶液浓度和热处理时间对膜改性效果的影响,并通过扫描电镜和傅里叶红外光谱,分析改性作用机理。最后,对CEM-A3膜、改性膜和商品膜在60℃、5%H2O2溶液中连续水浴处理240h,通过膜性能表征,比较了氧化性处理前后的膜性能,并分析三种膜的结构和化学稳定性的差异。离子交换树脂是非均相阳离子交换膜的重要组成部分,树脂种类和膜配方的差异均会造成膜性能的变化。001×7型树脂占比为67%时所制备膜膜整体性能最佳;001×12型树脂占比65%时所制备膜膜整体性能最佳;D001型树脂占比在所选占比梯度内所制备膜膜整体性能相差不大。001×7型树脂占比为67%时所制备膜与001×12型树脂占比为65%时所制备膜,膜整体性能均优于商品膜。随着膜性能指标的提升,膜制备过程进一步提升膜性能越来越困难,且随着其中一项性能的提升,会影响另一性能有所下降。与商品膜相比,膜制备过程所能提升的膜性能存在上限,想要进一步提升膜性能需借助膜改性方法。膜改性过程中,浸溶液不仅在膜表面形成均匀致密保护层,同时浸入到膜内部,与原膜骨架结合形成紧密的复合式网状结构。扫描电镜分析,原膜表面放大5000倍,膜表面光滑均一,整体致密且没有孔洞,在原膜经过1%的H2O2溶液水浴处理后,膜表面呈现分布较为均匀的微米级小孔,膜表面原来存在的保护表层被溶解,膜表面微孔被扩大已打开膜孔道一端,改性后的膜在放大5000倍的情况下,膜表面由预处理后的微孔均匀分布状态,变为表面光滑致密,说明浸溶液在修补膜表面微孔的同时,在膜表面形成一层均匀致密的新的保护层,封堵了膜表面较大孔洞。比较改性膜前后的FTIR光谱发现,发现改性后的膜出现了四个PWA特征峰,于806、891、980、1080cm-1处,同时1100cm-1处,呈现出TEOS衍生出的Si-O-Si伸缩振动峰,Si-O-Si伸缩振动峰的存在造成了PWA特征峰的偏移,34003600 cm-1之间存在-OH伸缩振动所产生的吸收峰,说明改性实验可有效PWA/PVA-TEOS三者共聚物,有效接枝到膜上。氧化性处理后,三张膜出现了不同程度的“脱粉”现象,膜表面微孔扩大,离子交换容量和迁移数降低、膜电阻升高、氯离子泄漏率增加、整体选择透过性降低,改性膜膜整体性能稍有降低,CEM-A3膜膜整体性能降低较多,商品膜膜整体大幅度下降。改性后的膜结构和化学稳定性最好,膜结构仍能保持致密状态,商品膜膜结构和化学稳定性最差,膜结构变得十分疏松,CEM-A3膜结构和化学稳定性适中,膜制备实验和膜改性实验,均达到实验目的,非均相阳离子交换膜的在恶劣环境中应用时,“脱粉”现象与膜自身结构和材料性能有关,所以无法避免,仅可以通过使用新材料和膜改性实验尽量消除该现象。