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正渗透(Forward osmosis,FO)由于具有膜污染轻,水回收率高,对环境无不良影响等优势成为近年来膜技术的一个热点研究领域。FO是以膜两侧溶液的渗透压梯度为驱动力的绿色膜分离技术。汲取液因是FO过程的核心要素之一而成为FO技术的研究热点。近年来,人们探索了一系列新的合成材料作为汲取液。合成汲取液较传统的商业化汲取液具有FO过程反向盐通量低、回收过程能耗低的优势。但普遍存在的合成工艺复杂、水通量低、浓差极化严重等问题限制了合成汲取液在FO过程中的应用。本论文通过温和条件下的合成反应制备一系列高性能新型汲取液并将其用于FO过程进行海水淡化或废水处理的研究。在室温条件下通过一锅反应方法制得两种高水溶性草酸铬配合物,首次开发设计了草酸铬四甲基季铵盐(N(CH3)4-Cr-OA),草酸铬配合物在水溶液中能电离出多价阴离子及多个阳离子且具有以铬为中心的八面体结构,这些特点使它们能够产生高的渗透压、有利于提高水通量并降低反向盐通量,适合作为汲取液应用于FO过程。系统考察了不同操作条件对草酸铬配合物汲取液FO性能的影响,并与两种传统汲取液NH4HC03和NaCl进行系统比较。结果表明:N(CH3)4-Cr-OA汲取液具有最优越的FO性能,即产生最高的水通量和最低的反向盐通量,其中以1.0 MN(CH3)4-Cr-OA为汲取液时产生的反向盐通量低于0.08 gMH,而相同条件下NH4HC03的反向盐通量则高达10.64 gMH。采用季胺化反应制备两种超亲水羧酸功能咪唑离子液体,并以自制高性能中空纤维复合膜为FO膜在不同操作条件下考察其FO性能。结果表明:1,2-二甲基-3-乙酸钠咪唑碘离子液体(IL-1)汲取液的FO水通量随浓度的增加显著增加,0.8 M IL-1汲取液产生的纯水通量高达63.63 LMH,是相同条件下NaCl汲取液的两倍;温度探究实验发现,温度对IL-1的FO性能影响显著,当0.2 M IL-1汲取液的温度从室温提高到55℃时,水通量从21.3 LMH提升至42.9 LMH。新型N(CH3)4-Cr-OA和IL-1汲取液分别被应用于FO过程进行了废水处理和海水淡化的研究。采用模拟多组分含铜电镀废水作为原料液探究其FO废水处理的效率,当以N(CH3)4-Cr-OA为汲取液时,废水处理效率比NH4HC03汲取液提高了 76.94%,且在不同条件下的测试对铜离子的截留率均高达99.9%,超越了以往报道的对铜离子的最佳截留率。此外,在以0.8 M IL-1为汲取液进行FO模拟海水淡化的实验中获得了 8.27 LMH的水通量,是相同条件下NaCl汲取液的5倍。实验结果表明了上述两类新型汲取液的优势和在FO水处理应用中的可行性。