随着人口的激增与工业化的发展,大量的污水和废水被排放,这不仅严重浪费了地球上仅有的水资源,而且对人类的生命安全造成严重危害。因此污水与废水净化处理是关系着国民生计的重大事件。与传统水处理方法相比,膜分离技术在污水与废水的处理方面有着节能、环保以及适应性强等诸多优势。但在实际应用中,确实也存在着诸多问题:渗透通量与机械性能较弱、膜易污染以及渗透通量与截留率之间存在着的trade off效应。因此,本论文选用含羧基聚芳醚酮聚合物作为超滤膜基质材料。通过不同的改性方法对含羧基聚芳醚酮超滤膜进行改性。首先,从分子设计角度出发,调节4-羧基苯基对苯二酚（4C-PH）与双酚A（BPA）的组分比例,通过亲核缩聚反应合成一系列不同羧基含量的含羧基聚芳醚酮聚合物（C-PAEK）。并以它们作为膜基质材料,PVP为致孔剂,通过NIPS法制备了一系列的C-PAEK超滤膜。随后,对所制备的不同羧基含量的C-PAEK超滤膜进行表征与性能测试。结果表明:随着羧基含量的增加,水接触角从72.4°降低至57.3°。膜的上表面由致密变为疏松多孔,但拉伸强度仍保持2026 KPa以上,当羧基含量为10%时表现出最优的渗透性能。纯水通量为511.5 Lm^-2h^-1,牛血清蛋白（BSA）截留率最高为96.4%。为了进一步提升超滤膜性能。选用氧化石墨烯（GO）作为亲水性填料与C-PAEK进行共混,制备了一系列不同GO含量的C-PAEK/GO混合基质超滤膜。并对一系列不同GO含量的C-PAEK/GO混合基质超滤膜进行表征与测试。结果表明:随着GO含量的增加,其亲水性进一步增加。其中M4纯水通量高达803 Lm^-2h^-1。当GO添加量为0.08 wt%时,截留率为94.4%,通量为545.3 Lm^-2h^-1。混合基质超滤膜的抗污染性能也有所提升,通量恢复率由69.8%升至84.7%。此外,C-PAEK/GO混合基质超滤膜的机械性能均有所提升,最大拉伸强度为3248 KPa。