将小尺度无机功能材料填充到聚合物膜内可有效改善膜的综合性能。该方法因材料的结构和性能可控、原料来源丰富等优点而被广泛研究。但是填充的无机功能材料与聚合物之间的相互作用对膜性能的影响成为目前该技术研究的关键和急需解决的问题之一。本论文通过设计合成了磷酸促进型Zr_xSi_1-xO₂包覆TiO₂纳米管（PZr-SVTNT）,然后控制一定的条件将其均匀填充到聚砜（PSF）中制备成超滤膜,并研究材料和膜净化海水的性能。该研究具有较好的理论意义和应用前景。本论文首先通过水热反应制备出TiO₂纳米管,然后通过油酸包覆、CTAB、TEOS和ZrOCl₂?8H₂O的水解与油酸层的煅烧以及硅烷化和磷酸化改性制备了磷酸促进型Zr_xSi_1-x-x O₂包覆TiO₂纳米管。用SEM、TEM、FT-IR、XRD、BET等表征对其进行形貌、结构和性能的测试与分析。然后控制一定的条件将其均匀填充到PSF中制备了具有较强亲水性、耐污染性和抗压实性的PZr-SVTNT/PSF超滤膜,并用该膜对海水进行了预处理,与SZP/PSF中空纤维超滤膜进行对比,研究了PZr-SVTNT/PSF超滤膜的性能。通过FT-IR表征考察了PZr-SVTNT与PSF之间的相互作用,研究了该作用对PZr-SVTNT/PSF超滤膜的渗透通量、亲水性、抗压实性和耐污染性的影响。通过SEM表征观察了PZr-SVTNT在PSF中的分布情况。最后考察了反应温度对PZr-SVTNT粒子与PSF链间氢键形成的影响。研究结果表明,PZr-SVTNT呈现典型的管状核壳结构,TiO₂纳米管为核,其管长约为100-300 nm,外径约40-50 nm,管壁厚度约2-7 nm;Zr掺杂的SiO₂外壳为多孔结构,壳厚约4.5-9 nm;粒子具备光催化性能,其甲基橙降解率为27.03%（40 min）。PZr-SVTNT粒子的适宜填充量为:m（PZr-SVTNT）:m（PSF）=10:100（g:g）。将其填充到PSF中,PZr-SVTNT与PSF通过氢键相互作用,改善了PSF膜的力学性能和抗压实性能,结果表明膜的拉伸强度为3.46 MPa,0.10 MPa下去离子水通量为318.96 L/（m²?h）。此外,适宜的反应温度有助于PZr-SVTNT粒子与PSF链形成氢键从而增强二者的相互作用,使PSF膜具备较好的亲水性和抗压实性能。经PZr-SVTNT/PSF超滤膜处理后海水的出水水质为:固悬:2.2mg/L,浊度:0.01 NTU,COD:22.9 mg/L,固悬截留率达到96.21%,COD变化率达到53.17%,且满足反渗透膜进水水质的标准。上述研究表明,PZr-SVTNT/PSF超滤膜具备良好的亲水性、抗压实性和耐污染性能,在海水预处理领域拥有广阔的应用前景。