煤基炭膜作为一种新型的无机微滤膜，其具有良好的热稳定、化学稳定性、导电性、且孔结构可调、生产成本低廉等优点。在含油废水，染料废水等难降解有机废水处理领域中具有广阔应用前景。但炭膜一般为疏水膜，水通量低，且在易造成严重的膜污染引起水通量下降等问题。　　 本研究采用双氧水、硝酸和磷酸对煤基炭膜进行亲水性改性，探索了炭膜表面化学性质变化与膜性能之间的影响规律。同时，采用纳米二氧化钛(TiO2)负载亲水改性炭膜，探索了TiO2与改性炭膜表面含氧官能团之间相互作用机制，也为高性能TiO2/炭膜电催化膜制备奠定基础。采用X射线光电能谱、红外、热重等方法研究了不同酸改性对炭膜表面含氧官能团变化，探索了炭膜表面化学变化对炭膜性能的影响。结果表明，经双氧水和硝酸改性后在炭膜表而主要是引入了含氧官能团羧基(-COOH)和羟基(-OH)等，改善了炭膜的亲水性能，其纯水通量提高了21.9-128.8％。而磷酸改性主要是在炭膜表面形成了酯基或者内酯基等官能团，使其疏水性能得到提高，其纯水通量降低近一半。同时，发现不同酸改性后对炭膜孔结构及截留性能并未产生明显的影响。探索硝酸浓度和温度对炭膜表面含氧官能团调控机制。结果表明，硝酸氧化在炭膜上引入含氧官能团与硝酸浓度和反应温度密切相关，其氧化过程分为两步步骤：首先-C-O、-C=O官能团很容易引入，然后其进一步氧化至-COO。第二步为控制步骤，需要通过提高硝酸浓度和反应温度来实现。考察了TiO2负载与炭膜表面含氧官能团之间作用规律。研究发现，纳米TiO2负载与炭膜表面的C-O官能团有关，是通过与炭膜表面C-O之间形成的C-O-Ti键合而实现的。在95℃条件下，浓硝酸预处理的炭膜能够制备出高电催化性能TiO2/炭膜。