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随着工业化的进程,水资源的短缺和污染已经成为全世界面临的一个严峻问题。由于膜技术在分离领域具有能耗低、单级分离效率高、过程灵活简单、环境污染低、通用性强等优点,因此被广泛的应用于工业废水、含油废水和生活污水的处理。膜技术在过去的几十年内取得了长足的进步,然而膜污染却成了限制膜技术进一步发展的瓶颈问题,因此,如何有效的控制和降低膜污染成为膜分离领域的关键,其中制备高性能的抗污染膜被认为是能解决膜污染问题的主要途径。近年来,纳米材料合成及其在表界面工程方面的研究为抗污染膜材料的设计与制备提供了新思路。本文系统地综述了近年来纳米材料在抗污染膜制备及结构调控方面的研究进展,并进一步创新纳米材料合成及组装方法,基于本体结构调控、表面结构调控两种策略制备抗污染膜材料,实现膜抗污染性能、分离性能、机械性能的强化。基于本体结构调控实现膜性能强化的思路,通过原位仿生矿化的方法,将含氨基的小分子矿化诱导剂多巴胺（DA）引入铸膜液原位诱导二（2-羟基丙酸）二氢氧化二铵合钛（Ti-BLADH）进行水解缩聚生成多巴胺/TiO2杂化纳米粒子（DA/TiO2 HNPs）,该铸膜液经非溶剂诱导相转化制得PVDF/DA/TiO2杂化膜。原位生成的DA/TiO2 HNPs可赋予PVDF/DA/TiO2杂化膜更好的表面亲水性、高表面能、水下超疏油性、更多孔结构以及更好的机械性能。结果表明,PVDF/DA/TiO2杂化膜水通量可提升至PVDF/DA对比膜的4倍（171.8 L/（m2h））,使用1 g/L水包油乳液作为进料液进行油水分离时,PVDF/DA/TiO2杂化膜通量恢复率可高达95%,显著高于PVDF/DA对比膜。基于本体结构调控实现膜性能强化的思路,首先结合单宁酸的儿茶酚化学特性与二氧化钛的仿生矿化化学,合成了具有多级结构的TA/PEI@TiO2有机-无机杂化纳米粒子（TPTi HHNS）,然后运用共混的方法将TPTi HHNS引入PVDF基质,通过相转化制备PVDF/TPTi杂化膜。TPTi HHNs赋予PVDF/TPTi杂化膜更高的孔隙率、分级粗糙度、更好的亲水性和水下超疏油性。TPTi HHNs的引入可显著提升PVDF/TPTi杂化膜的抗污染性能。当用于分离1 g/L水包油乳液时,PVDF/TPTi杂化膜通量恢复率可达92%。即使用更高浓度（10 g/L）的水包油乳液进行三个循环的测试,PVDF/TPTi膜仍可保持高通量及85%的通量恢复率。基于表面结构调控实现膜性能强化的思路,首先富含儿茶酚基团的单宁酸（TA）与过渡金属离子Ti4+在PVDF微滤膜表面及孔道表面进行组装形成的金属-多酚杂化网络层（TAT）,实现膜的表面功能化,随后通过TAT涂层调控ZIF-8纳米晶体在膜表面原位生长,创建微纳结构,最后通过TAT的再组装进一步增强膜表面的亲水性,制备具有超亲水特性的PVDF/TAT/ZIF-8/TAT膜。PVDF/TAT/ZIF-8/TAT膜亲水化学组成和微纳结构的协同作用赋予膜超亲水性、水下超疏油性和优异水包油乳液分离性能。在0.05 MPa的压力下,该膜的水渗透通量可达6649.4 L/（m2h）（相对于原始PVDF膜提升55.4%）,对四种水包油型乳液（泵油、十六烷、豆油、机油）的截留率都高于99.9%,此外,改性后的膜具有较好的抗污染能力及稳定性,即使用5 g/L的泵油进行5个循环的连续测试,PVDF/TAT/ZIF-8膜依然能维持超高水渗透通量（5500.0 L/（m2h））。