以氧化石墨烯（GO）为代表的二维纳米材料在分离膜中发挥着重要作用。在GO膜的制备中,多孔支撑层用来提供足够的机械支撑,不同物理和化学性质的支撑层影响着GO膜的组装结构和性能。目前支撑层对GO膜性能影响的研究较少。本论文以聚醚砜（PES）超滤膜为基膜,选用不同的纳米材料为中间层,考察了支撑层形貌对复合膜的结构和性能的影响。通过聚多巴胺（PDA）对PES超滤膜改性后压力沉积不同量的二氧化钛（TiO2）纳米粒子作为支撑层,再沉积GO片层制得TiO2基GO复合膜,重点考察基膜表面形貌对GO膜分离性能的影响。通过扫描电子显微镜、接触角测试仪、固体表面Zeta电位分析仪、X射线衍射分析仪等对有无TiO2沉积层的GO复合膜进行表征,并考察TiO2沉积量对GO复合膜分离性能的影响。结果表明,TiO2纳米粒子以团簇状态均匀分布在改性的超滤膜表面,随TiO2沉积量的增加,团簇密度增大,GO沉积后表层的峰谷结构更为明显,但表层GO的层间距并无明显改变。TiO2基GO复合膜的水通量随TiO2沉积量的增加而明显增大,TiO2的沉积对GO沉积量低的复合膜通量的影响更明显,当GO沉积量为3 m L,TiO2沉积量为10 m L时,复合膜的水通量较无TiO2的复合膜提高了108.38%。复合膜对无机盐溶液的截留性能主要基于膜表面所带负电的道南排斥作用,TiO2基GO复合膜对刚果红的截留率在99%以上,对甲基橙的截留率可达82%,TiO2层的加入并未降低复合膜的截留效果。直接在PES膜表面沉积不同体积的碳纳米管（CNTs）分散液作为支撑层,再沉积GO纳米片制备了CNTs基GO复合膜。通过扫描电子显微镜、接触角测试仪等对有无CNTs沉积层的复合膜进行表征,考察沉积CNTs对复合膜性能的影响。结果表明,CNTs呈团簇状分布在基膜表面,CNTs基GO复合膜的水通量随CNTs沉积量的增加而明显增大。膜表面沉积3 m L GO和10 m L CNTs后,CNTs基GO复合膜的纯水通量较只沉积3 mL GO的复合膜提高了137.17%;考察了CNTs/GO复合膜对无机盐和染料的截留率,对不同盐的截留率规律为Na2SO4>NaCl>Mg SO4>MgCl2;在25℃,0.2 MPa操作条件下,CNTs/GO复合膜对甲基红的截留率一直保持在65.35%以上。