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聚偏氟乙烯（PVDF）因物理化学性质稳定，在室温下不易被酸碱、氧化剂腐蚀，而成为制备分离膜的重要材料之一。PVDF膜被广泛地应用于膜生物反应器、分离纯化、水体净化和废水处理等领域，但是在用于膜生物反应器和处理废水时，PVDF膜表面能较低，具有强疏水性使得PVDF膜容易被污染，加上PVDF膜抗冲击力有限，导致PVDF膜的通量衰减较快，使用寿命缩短从而限制了PVDF膜的使用。因此制备出具有强亲水性、通量高、抗污染和抗冲击性能的PVDF膜具有重要的意义。本文利用二氧化硅纳米管的中空结构、高长径比、高比表面积及可化学修饰等特性，首先合成二氧化硅纳米管（SNTs）然后对其硅烷化、磷酸化后制备成磷酸化二氧化硅纳米管（PSNTs），用作填充材料对PVDF膜进行改性。PSNTs在其轴向方向能够提供更多的活性位点，能够更好地与PVDF分子链相互作用，从而提高PSNTs与PVDF之间的相容性以及PVDF膜的亲水性；在其径向方向上，PSNTs材料具有的特殊管壁结构作为有力的保护屏障，能够提高PVDF复合膜的抗冲击性能。将PSNTs均匀地填充到PVDF膜中制备成PSNTs/PVDF复合膜，确定其适宜的制备工艺为：制膜液中PVDF含量为20wt%，致孔剂PVP-K30含量为5wt%，溶剂DMAc含量为70%，PSNTs与PVDF质量比为3：20。对PSNTs/PVDF复合膜进行SEM扫描测试，并测定复合膜的接触角和力学性能，结果表明PSNT能够在PVDF孔道内均匀地分布，PSNTs与PVDF之间具有明显的丝状连接，能够增强PSNTs与PVDF的相互作用。与PVDF膜相比PSNTs/PVDF-15复合膜（PSNTs与PVDF质量比为3：20）接触角由68.0°降低到43.2°，表面能由35.74mJ/m~2提高到46.03mJ/m~2，亲水性大大提高；另一方面，PSNTs/PVDF复合膜的拉伸强度、断裂伸长率和抗压实性能都得到明显改善。含油废水经过PSNTs/PVDF复合膜的处理，透过液中的含油量低于5mg/L，已达到碎屑岩油藏注水水质推荐指标及分析方法（SY/T5329-94）中的A1标准。因此，PSNTs/PVDF复合膜在膜生物反应器和处理含油废水等领域具有较好的应用前景。此外，本文还对PSNTs与PVDF链之间的键合作用机制进行了初步研究，对PSNTs/PVDF复合膜抗污染和抗压实性能进行了分析。