工业和生活中产生的废水特别是含油废水的处理和回用，对解决水资源短缺、保护生态环境和维持人类可持续发展具有重要的意义。膜分离法不仅能耗低、操作简单，而且可以有效地去除乳化油和溶解油，从而被广泛的应用。但是聚砜膜在处理含油废水和污水时易被油等污染物所污染，从而膜的性能大大降低，不能够持续使用。所以，研究和提高聚砜膜综合性能具有重要的意义。TiO₂-SiO₂复合材料因具有丰富的Br nsted酸位，所以表现出超亲水性，在填充到聚砜膜中后有望提高膜的综合性能。本文对超亲水性TiO₂-SiO₂复合材料的表面进行硅烷化和磷酸化改性，制备了具有强亲水性、低表面能的表面修饰TiO₂-SiO₂复合粒子（SM-TS粒子），并将其填充到聚砜膜中，通过相转化法制备出了SM-TS/PSF复合膜。文中对适宜的SM-TS/PSF复合膜制备条件进行了确定，即：PSF含量为制膜液的15wt.%，选PEG400为致孔剂，PEG400含量为制膜液的4wt.%，SM-TS粒子的添加量为PSF的10wt.%。用SEM和FT-IR对SM-TS/PSF复合膜进行表征，结果表明SM-TS粒子均匀分布在复合膜中。SM-TS粒子的填充对复合膜的亲水性、机械性能和超滤水通量都有了显著的改善。用SM-TS/PSF复合膜处理46mg/L的含油废水，膜通量达到127L/m2h，膜分离液中油含量为3.7mg/L，油截留率达到92%；结果符合我国石油开发工业水污染物排放标准（油含量≤10mg/L）。复合膜在连续运行两个月后，通过定期对其进行清洗，复合膜表现出很高的通量恢复率，膜通量维持在100L/m2h以上。此外，本文还对SM-TS粒子的结构和膜分离过程进行了理论分析，解释了复合膜的亲水性、机械强度和耐污染性提高的原因，为复合膜理论的深入研究打下了基础。