当前，超滤膜已经被广泛应用于各种水处理场景，对水中悬浮物和部分溶解性有机物去除效果较好。

然而，由于原材料的固有疏水性以及致孔性能差，导致膜的分离性能差，往往需要添加亲水改性剂和致孔剂来改善膜的亲水性、孔道结构和分离特性，这使得制膜过程会产生大量成分复杂的废水，不利于制膜工艺的绿色可持续发展。

本文将N-苯基马来酰胺-苯乙烯-马来酸酐（NSM）共聚物作为兼具亲水性和致孔作用的改性剂，将其添加到氯化聚氯乙烯（CPVC）铸膜液体系中，用非溶剂致相转换法制备具有大孔结构的NSM复合超滤膜，并通过改变NSM添加量调控复合超滤膜的多孔结构、物化特性以及分离行为。

浊点三元相图结果表明NSM的添加加快了铸膜液的相分离速率，使得铸膜液表层发生瞬时相分离而形成圆孔，这与纯CPVC体系发生延迟相分离形成的双连续多孔结构明显不同，并且超滤膜断面从海绵多孔结构转变为指状多孔结构，证明NSM具有致孔作用，这将赋予NSM复合超滤有高通量的特性。

ATR-FTIR和XPS表征分析结果表明NSM共聚物由于缠结效应而分布于膜表面，且酰胺和酸酐基团结构并没有水解开环，这会改善复合膜的物化特性和分离特性。

当NSM含量为20 wt%时，复合超滤膜的纯水通量是原膜的3.5倍，且对海藻酸钠（SA）和腐殖酸（HA）的截留率分别高于90%和85%。然而，仅当NSM含量为5 wt%或10 wt%时，复合超滤膜对SA和HA的抗污染性能最优，通量恢复率高于90%。

最后，用XDLVO理论探讨了复合超滤膜抗污染性能改善的原因，还考察了复合超滤膜的耐压特性。该项工作有助于推动复合超滤膜向绿色可持续膜制备工艺方向发展。

图1.（a）NSM的化学结构；（b）相分离过程中聚合物链的锚定过程示意图。

图2. CPVC/添加剂（NSM）/DMAc/水溶液体系浊点的三元相图。（M0：纯CPVC溶液，M1：5 wt% NSM混合溶液，M2：10 wt% NSM混合溶液；M3：15 wt% NSM混合溶液，M4：20 wt% NSM混合溶液）

图3.（a）NSM复合超滤膜的表面和截面形貌SEM图像（M0-M4:表面；D0-D4和D0-1 - D4-1:截面）；（b）M0 ~ M4膜孔结构的演变。

图4.   （a）ATR-FTIR光谱和（b）NSM复合膜表面的XPS调查扫描光谱。(M0: 纯CPVC膜, M1: 5 wt% NSM复合膜, M2: 10 wt% NSM复合膜;M3: 15 wt% NSM复合膜，M4: 20 wt% NSM复合膜)

图5. NSM复合膜的（a）静态瞬时和（b）动态水接触角。

图6.   NSM复合超滤膜的纯水渗透性和污染物截留率。

图7.   NSM复合超滤膜的长时间渗透性能和抗污染指数。（a）和（b）：20 mg/L SA溶液；（c）和（d）：100 mg/L HA溶液。

表1 膜的表面张力参数和膜与SA和HA之间的内聚自由能

图8.   NSM复合超滤膜表面的Zeta值（pH=6.3）。

图9.   (a) NSM复合超滤膜的应力-应变曲线；(b) 不同压力下NSM复合超滤膜的纯水通量。