近年来微生物燃料电池（MFC）备受关注,寻求廉洁高效,抗污染性能好的微生物燃料电池质子交换膜是研究热点。本文自制了磺化SiO₂纳米颗粒并将不同量的SiO₂-SO₃H颗粒掺杂PVDF-g-PSSA均聚物共混成膜,再将不同添加量的SiO₂-SO₃H复合膜、SiO₂复合膜、PVDF-g-PSSA膜的亲水性能、质子传导率等综合性能进行对比,优选出最佳添加量的膜。使用傅立叶红外光谱仪（FT-IR）、扫描式电子显微镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）对SiO₂-SO₃H复合膜、Si O₂复合膜、PVDF-g-PSSA膜的官能团结构、表层形貌和晶型构造等进行表征;利用QCM-D考察三种膜在超纯水和50mMPBS溶液中对蛋白质的吸附行为,同时测定两种溶液中BSA及膜的表面ZETA电位以探求膜的抗污染性能。最后将优选的SiO₂-SO₃H复合膜、SiO₂复合膜和PVDF-g-PSSA膜分别置于MFC系统,待系统稳定后观测其综合性能表现。最终得出如下结论:（1）不同掺加量的SiO₂-SO₃H复合膜、SiO₂复合膜和PVDF-g-PSSA膜相比较,SiO₂-SO₃H复合膜的亲水性能、质子传导性能和力学性能都优于SiO₂复合膜和PVDF-g-PSSA膜,随着Si O₂-SO₃H颗粒掺加量的不断增加,复合膜的综合性能不断提高,当SiO₂-SO₃H颗粒添加量达到5%时,复合膜的综合性能达到最优。其中含水率可达到41.02%,质子传导率可达0.0541S·cm^-1。（2）通过FT-IR和XRD对不同膜的表面进行测试,红外光谱图大致相似。添加SiO₂-SO₃H对PVDF晶型改变不大,但是非晶态成分比重有所增加,结晶度下降,因此更有利于质子在膜中的传导。应用SEM对Si O₂-SO₃H复合膜、SiO₂复合膜、PVDF-g-PSSA膜的表观采取表征。相较PVDF-g-PSSA膜,添加磺化SiO₂后复合膜的孔隙密度明显变大,孔隙分散越发均匀,更有利于膜机械性能的改善,和质子的传导。（3）ZETA电位测试表明5%SiO₂-SO₃H复合膜电负性更低可提高膜抗蛋白类污染能力。QCM-D实验表明,加入5%SiO₂-SO₃H颗粒的复合膜表面吸附蛋白质量相比PVDF-g-PSSA膜明显降低,且吸附层疏松易于清洗,抗污染性能更好。在50mM PBS溶液中膜表面的蛋白质吸附量相比在超纯水中更大,膜表面污染更严重,污染层结构更为疏松。（4）将三种膜组成的MFC装置运行极化曲线对比,得出Si O₂-SO₃H复合膜组成的MFC装置运行的内阻小于SiO₂复合膜和PVDF-g-PSSA膜装置。因为SiO₂-SO₃H复合膜表面的磺酸基团数量增加后,含水率和质子传导性能的提升使得膜内阻减小。对应三种膜的功率密度曲线图也显示SiO₂-SO₃H复合膜组成的MFC装置有较高的最大功率密度。（5）三种膜组成的MFC装置都有较好的COD去除效果,其中由SiO₂-SO₃H复合膜组成的MFC装置的COD去除率略高于另两种膜;三种膜组成的MFC装置的库伦效率（CE）值都不大,其中SiO₂-SO₃H复合膜组成的MFC装置CE值相对最大。