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膜分离技术是一种绿色环保、高效简便的分离技术,并于近些年被广泛应用于污水处理、海水淡化及饮用水净化等水处理领域,表现出广阔的应用前景。但是,传统的膜法水处理技术主要利用膜孔筛分作用截留去除污染物,该过程对尺寸小于膜孔径的污染物去除效果不理想,而且截留在膜表面或膜孔道的污染物易造成膜污染,导致膜运行通量下降,需频繁进行膜再生甚至更换膜,增加运行成本和工艺复杂程度。目前,将膜分离技术与光催化作用耦合制备功能性膜是解决上述问题的有效途径之一。然而现有光催化膜仍存在进水环境影响光透过率、活性物种产生速率低、污染物在膜功能层停留时间短、光生电子空穴对复合降低光催化效率等问题。针对这些问题,本论文通过投加过氧化氢（H2O2）、构建异质结结构、添加纳米碳材料等方式来提高光催化膜的水处理效果,具体研究内容如下:（1）通过投加H2O2提高光催化膜的活性物种产生速率,并结合紫外（UV）/H2O2技术降低进水环境对光透过率的影响。本实验中采用真空抽滤-浸渍提拉法制备了具有紫外光响应的二氧化钛（TiO2）纳米纤维光催化膜。得益于纳米纤维交错互通的网状结构,所制备的分离膜具有发达的孔隙结构、较高的比表面积和纯水通量,其孔径约为392 nm,属于微滤膜范畴。实验中发现,以分子尺寸远远小于膜孔径的苯酚为目标污染物时,单独膜分离过程几乎无法有效去除苯酚。但当在进水中投加5.3 mM的H2O2时,该功能膜对苯酚去除率达到89.4%,分别是单独膜分离过程、光催化膜分离过程、UV/H2O2与非催化陶瓷膜分离耦合过程的30.0、2.0、1.6倍。同时,在水体中存在天然有机物时,该复合膜分离工艺在60 min运行时间内未出现明显的膜通量损失,其出水通量分别是单独膜分离过程和光催化膜分离过程的1.8倍和1.4倍。上述结果表明,在进水中投加适量的H2O2可以提高光催化膜对小分子污染物的去除效率,同时能增强分离膜的抗污染性能。（2）制备了Ti O2/碳纳米管（CNTs）中空纤维膜,通过异质结作用抑制光生电子空穴对的再结合,同时利用CNTs的吸附性能延长污染物在分离膜中的停留时间,进而提高H2O2与光催化膜协同工艺的水处理性能。实验中采用湿法纺丝法制备CNTs中空纤维膜,并通过异相成核工艺在其表面生长具有光催化活性的TiO2颗粒,制备了TiO2/CNTs中空纤维膜。由于独特的“指状孔”结构和网状膜孔道结构,该中空纤维膜具有高孔隙率和渗透性。在处理小分子有机污染物苯酚的过程中发现,运行120 min后,膜分离、光催化膜和H2O2协同膜分离过程对苯酚均无去除效果,而H2O2协同光催化膜分离过程对苯酚去除效果可达59.2%。分离实验结果表明,当水体中存在天然有机物时,H2O2与光催化膜协同过程的出水通量分别是单独膜分离过程、光催化膜过程和H2O2协同膜分离过程（无光照）的2.5、1.3和1.7倍（运行时间为120 min）。该研究结果进一步证明了所构建的H2O2协同TiO2/CNTs中空纤维光催化膜具有一定的抗污染能力和小分子污染物去除性能。综上所述,本研究提出了一种UV/H2O2协同光催化膜体系。通过向进水中投加适量H2O2,显著增强了光催化分离膜的分离截留效率和抗膜污染性能,其结果为推广功能膜法水处理工艺提供了一定的理论基础。