膜分离技术具有分离效率高、能源消耗低、选择性好、不引入其它杂质等优点。目前在工业生产中广泛应用的分离膜分解极为困难,废弃以后会产生白色污染,而且这些膜都以石油等不可再生资源为原料,大量使用会造成能源危机加剧。聚乳酸（PLA）是一种性能优异,绿色环保的高分子材料,其来源广泛,属于可再生物质。同石油基类聚合物相比具有生物相容性高,降解能力强等优点,具有良好的应用前景。但PLA亲水性较差,需要对其改性。本论文以PLA为膜材料,选用纳米二氧化钛（TiO₂）、纳米三氧化二铝（Al₂O₃）、纳米二氧化锆（ZrO₂）、纳米蒙脱土等亲水性无机粒子作为改性剂,采用相转化法制备了PLA复合超滤膜,并通过孔隙率测定、接触角测量、扫描电子显微镜、原子力显微镜、超滤测试以及抗污染实验分别对膜的结构及性能进行了表征。本论文的主要研究内容如下:（1）考查了纳米TiO₂的用量对PLA膜结构和性能的影响。实验结果表明,膜中纳米TiO₂的质量分数较低时,对PLA膜的改性效果较好。当膜中纳米TiO₂的质量分数从0%增加到0.1%时,膜的蛋白截留率达到了最大值81.6%,比纯膜上升了21.2%。膜中纳米TiO₂的质量分数达到0.2%时,膜的孔隙率达到最大;指状孔更明显;膜表面最光滑;膜表面的亲水性最强。超滤实验中,膜的水通量,水通量恢复率,腐植酸通量达到最大值,过滤250min后,腐植酸通量最稳定。但继续增加纳米TiO₂质量分数会使铸膜液黏度提高,相分离速率降低,孔隙率下降;过量的纳米TiO₂在膜表面的大量堆积增加了膜表面的粗糙度;使膜表面的亲水性减弱,影响了膜的过滤性能。（2）考查了纳米Al₂O₃的用量对PLA膜结构和性能的影响。实验结果表明,膜中纳米Al₂O₃的质量分数达到0.2%时,膜的孔隙率最大;膜表面最光滑;表面亲水性最强。当膜中纳米Al₂O₃的质量分数增加至1%时,膜内部的结构发生了变化,指状孔的尺寸进一步增大,有利于提高膜的过滤性能,此时膜的水通量,水通量恢复率,腐植酸通量达到最大值。从抗污染实验可以看出,经过纳米Al₂O₃改性后的PLA膜腐植酸通量衰减速率变慢,长时间过滤腐植酸溶液后,腐植酸通量下降地不明显。（3）考查了纳米ZrO₂的用量对PLA膜结构和性能的影响。当膜中纳米ZrO₂的质量分数达到0.5%时,膜表面最为光滑;由接触角数据可知,膜表面的亲水性得到明显增强。超滤实验结果表明,此时PLA-ZrO₂复合膜的水通量最大,达到816L·m^-2·h^-1,是纯膜的8.5倍;水通量恢复率接近100%;腐植酸通量最大最稳定。继续增加纳米ZrO₂的质量分数,过量的纳米ZrO₂在膜表面的大量堆积增大了膜表面的粗糙度;使膜表面的亲水性减弱;影响了膜的过滤性能。（4）考查了纳米蒙脱土的用量对PLA膜结构和性能的影响。当膜中纳米蒙脱土的质量分数由0%增加到0.2%时,对PLA膜的改性效果较好。此时膜的孔隙率最大,指状孔最明显,膜表面最光滑。超滤实验结果表明,此时膜的水通量最大;水通量恢复率最大;腐植酸通量最大最稳定。继续增加纳米蒙脱土的质量分数,虽然膜表面的亲水性增强,但是纳米蒙脱土质量分数较高时会使铸膜液的黏度升高,相分离时容易使膜的孔隙率下降,导致过滤性能下降。