采用聚偏氟乙烯（PVDF）作为基膜材料，借助3-氨丙基三甲氧基硅烷（APTMS）和氮川三乙酸（NTA）的共价键合反应，应用物理共混/相转移技术使APTMS-NTA胶态物共混到PVDF分离膜中，制备了APTMS-NTA/PVDF亲和膜；通过化学亲和作用使该亲和膜表面分别载有Cu（Ⅱ）、Co（Ⅱ）、Ni（Ⅱ），继而制备了三种金属离子的固定化金属亲和膜（IMAM）；表征了亲和膜的结构和组成，开展了其吸附BSA的特性研究，实现了水溶液中蛋白质和氨基酸等生物大分子的吸附去除。本研究通过正交试验优化了APTMS-NTA/PVDF亲和膜的制备工艺；采用热重分析（TG）、红外光谱分析（FTIR）、核磁共振谱分析（NMR）技术表征了亲和膜的官能基团和热性能；开展了其吸附牛血清白蛋白（BSA）的特性研究，分析了Ca（Ⅱ）和PO4^3–共存对固定化金属亲和膜吸附BSA的性能的影响。FTIR和NMR表明3-氨丙基三甲氧基硅烷与氮川三乙酸的共价结合物已经混入PVDF基膜中，金属离子及BSA也配位连接到亲和膜上。Cu（Ⅱ）、Co（Ⅱ）、Ni（Ⅱ）三种金属离子的负载量分别为1.68、0.565、1.354μmol/cm²，三种金属亲和膜对BSA的吸附量分别为0.062、0.13、0.047mg/μmolM（Ⅱ），其吸附BSA的性能排序为： Co（Ⅱ）-IMAM>Cu（Ⅱ）-IMAM>Ni（Ⅱ）-IMAM。共存PO4^3–对金属亲和膜吸附BSA性能的干扰影响较Ca（Ⅱ）显著。固定化金属亲和膜对BSA的等温吸附过程符合Langmuir模型，吸附动力学过程符合准二级动力学方程。热力学参数G⁰<0、 H⁰>0，证实了金属亲和膜对BSA的吸附为自发的吸热过程。吸/脱附实验表明，金属亲和膜具有良好的再生利用性能。