离子液体是由有机阳离子和无机阴离子构成的盐类物质，是近年来发展起来的全新介质和软功能材料。离子液体最大的特点之一是可设计性，即通过选择合适的阳离子、阴离子，或者微调阳离子上的取代烷基链，可以调变离子液体的物理化学性质，从而获得“需求特定”（Task-specific）的多功能型离子液体。离子液体另一个显著的特点是其对许多有机溶剂以及水具有优异的选择性溶解能力，故而被称为“液体分子筛”（Liquid Zeolite）。离子液体的上述两种特性使其在分离领域有很好的应用潜力。但是小分子离子液体在室温下一般为液体，成膜性较差，这限制了其作为膜分离材料的应用。聚离子液体具有与离子液体相同的功能基团，而且还具有小分子离子液体所不具备的可加工特性。然而聚离子液体耐压能力差，不能承受渗透汽化分离过程中较大的压力差。通过适当的方法将离子液体的可调控性和膜分离技术相耦合是解决这一问题的关键，这对于新型高性能膜材料的开发也具有重要意义。本文首先合成了N,N-二取代烷基咪唑型离子液体及其聚合物，研究了聚离子液体在不同有机溶剂中的吸附行为，并关联其与离子液体结构、组成、形貌以及溶剂性能之间的关系。在此基础上，通过表面化学改性，将离子液体的可设计性等特征引入到具有工业化应用前景的聚乙烯醇（PVA）渗透汽化分离膜上，并研究其对有机物/水混合液的分离性能。1、通过自由基聚合法合成了阳离子咪唑环上侧链取代烷基链长不同的离子液体单体[VBMI][BF4]、[VBEI][BF4]、[VBBI][BF4]、[VBMI][PF6]、[VBEI][PF6]、[VBBI][PF6]，及它们相应的聚合物P[VBMI][BF4]、P[VBEI][BF4]、P[VBBI][BF4]、P[VBMI][PF6]、P[VBEI][PF6]、P[VBBI][PF6]，并用红外、核磁对其结构组成进行了表征。2、利用ATR-FTIR、静态水接触角、XRD对聚离子液体膜进行了表征，并通过DCA法研究了上述聚离子液体膜对于不同溶剂的吸附行为。实验发现，所有聚离子液体膜对有机溶剂的吸收量均随时间的增长而增加，最后达到平衡，符合典型的吸附动力学。对吸收结果进行不同吸附方程拟合，发现Bangham孔道扩散模型能较好的描述聚离子液体对溶剂的吸附行为。同时发现，聚离子液体结构对其吸附性能有一定影响。无论是吸附纯溶剂还是混合溶液，当聚离子液体阴离子相同时，阳离子咪唑环上侧链取代烷基越长，其对溶剂的吸附量越少；当聚离子液体阳离子相同时，阴离子的疏水性越强，其对溶剂的吸附量越小。实验还发现，吸附纯溶剂时，溶剂极性越强（水>甲醇>乙醇），聚离子液体对其的平衡吸附量越大；吸附混合液时，其平衡吸附量介于组成该混合溶液的两种纯溶剂的平衡吸附量之间。3、通过表面化学接枝改性在PVA膜表面引入一系列阴阳离子不同的离子液体，研究了改性PVA膜对90%乙酸/水溶液、90%甲醇/水溶液两种体系的渗透汽化分离性能。结果发现，经过离子液体表面化学改性后，PVA膜对于两种混合液的渗透通量显著增加，而分离因子有一定的降低。当固定接枝离子液体的阳离子，改变其阴离子时，改性PVA膜对两种体系的渗透汽化分离性能变化趋势一致，均表现为随阴离子亲水性降低（[Br]->[BF4]->[PF6]-），其相应改性PVA膜的渗透通量和渗透液中水含量下降。而固定接枝离子液体的阴离子，改变其阳离子时，组成对于两种体系的分离性能却产生不一样的影响。当分离90%乙酸/水溶液时，增加离子液体阳离子咪唑环上取代碳链会降低咪唑环对乙酸的吸附，使得乙酸的透过量液减小，渗透通量明显降低，而分离选择性增加；当分离90%甲醇/水溶液时，渗透通量和渗透液中水含量则同时下降。本文通过改变接枝离子液体的阴阳离子组成，调控改性PVA膜对乙酸/水溶液以及甲醇/水溶液的分离性能。研究结果为渗透汽化膜的分离性能可控性提供了新方法，对于高性能渗透汽化膜的制备及应用具有重要意义。