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一种改性聚醚砜功能梯度复合膜的制备方法，其主要是首先对聚醚砜进行两次氯乙酰化处理，之后氯乙酰化聚醚砜与二乙烯三胺五乙酸和二乙烯三胺进行化学键合反应，制得载带多氨基羧酸官能基团聚醚砜功能分离膜所用的膜铸液，继而应用相转移技术成膜，最后在该分离膜表面涂覆聚乙烯亚胺/哌嗪水溶液和均苯三甲酰氯正庚烷溶液，通过界面聚合反应，形成致密的纳滤超薄层，即得改性聚醚砜功能梯度复合膜。本发明方法简便可行，纳滤超薄层的涂覆过程环境友好，制备的聚醚砜功能梯度分离膜实现了污染物的梯度化处置，最终高浓度重金属污染的水体经聚醚砜功能梯度分离膜处理后可直接达标排放或回用，继而将有效降低工程建设成本，具有较好的工程应用前景。