目前,全球性的环境污染和资源危机问题是亟待解决的重大问题。作为除纤维素以外含量最丰富的生物质,木质素是唯一含有芳香基的天然高分子,极具利用价值。本论文通过简单、经济的擦涂和改性接枝的方法制备了氧化铝膜、HDTMS-ZrO₂膜和GOPTS-ZrO₂膜,并将其应用于黑液中木质素的高效分离。首先,以陶瓷管为基材,通过简单擦涂的方法制备具有一定厚度的氧化铝膜。采用扫描电子显微镜（SEM）对其进行表征,结果显示,氧化铝膜的表面平整没有明显缺陷。将氧化铝膜应用于分离模拟黑液中的木质素,氧化铝膜的通量达到20 kg/（m²·h）以上。通过氧化铝膜分离得到重均分子量为1000 Da左右的木质素,并且氧化铝膜具有良好的稳定性,可以连续使用24 h以上。将使用后的氧化铝膜用去离子水反复冲洗,膜通量恢复到原来通量的90%,说明氧化铝膜具有较好的稳定性和抗污染性。其次,本论文通过使用偶联剂实现二氧化锆膜表面的化学接枝改性,成功制备了HDTMS-ZrO₂和GOPTS-Zr O₂两种改性膜。这两种改性膜的SEM测试结果表明,膜的表面相对平整,没有明显缺陷,且使用后未发生脱落现象。使用后的改性膜用去离子水反复冲洗,膜通量恢复率大于90%。两种改性膜都可以分离出重均分子量为900 Da左右的木质素。使用HDTMS-ZrO₂改性膜分离模拟黑液中的木质素,常温下膜通量为22kg/（m²·h）;分离温度为90°C时,膜通量可以达到110 kg/（m²·h）;连续操作25小时,可以保持较好的分离效果。GOPTS-ZrO₂改性膜ATR-FTIR的分析结果证明此膜表面成功接枝了Si-O-Si和Si-OH基团。GOPTS-ZrO₂改性膜分离模拟黑液中的木质素,常温下通量为25 kg/（m²·h）,并且连续使用25小时以上,膜通量基本不变。