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本文采用物理共混法将2,2,6,6-四甲基哌啶-氮-氧化物（TEMPO）氧化的纳米纤维素（TOCNs）添加到醋酸纤维素中制备性能优异超滤膜。研究发现TOCNs复合膜的孔隙结构连通性变好,孔径和孔隙率增大,两性离子接枝到复合膜上可以构建紧密的水化层壁垒,提高接枝改性复合膜的抗污染性能。本文首先选择赖氨酸和丝氨酸为两种接枝改性的短链分子,通过酰胺化反应将氨基酸接枝到复合膜上,膜的纯水通量、Zeta电位、接触角、和抗污染性均能发生改变。TOCNs复合膜的纯水通量增加,采取牛血清蛋白（BSA）作为实验污染物来研究接枝氨基酸的复合膜抗污特性。和未经改性的醋酸纤维素超滤膜相比,TOCNs复合醋酸纤维素超滤膜的水通量增加了10倍,XPS显示膜表面覆盖了大量两性离子链。接枝赖氨酸的TOCNs复合超滤膜展现了优良的抗污染性能（水通量恢复率95.8%和不可逆污染损失降低到4.2%）。进一步研究发现短链氨基酸分子对膜的微观孔结构基本没有影响,膜未发生堵孔现象,短链两性分子链接枝改性后的TOCNs超滤膜依然保持优异的过滤性能。由于两性离子链具有非常优异的结合水能力,本文继续将长链两性离子Z-PEI化学接枝到膜表面来构建致密的水化层,从而提高膜的抗污染能力。XPS分析表明膜表面元素成分和含量均发生变化,膜表面变得更加亲水,接枝后膜展现了优异的抵抗蛋白污染能力。但接枝改性后的膜表面覆盖了致密的分子链Z-PEI,形成粗糙凹凸不平的表面,膜的渗透性能也出现不同程度的下降。SEM电镜分析,接枝时间越长,膜表面粗糙程度越明显,堵塞膜孔的现象也就越严重。不同长度分子链接枝复合膜对比后发现:由于比较短的分子链结构,氨基酸处理后的膜在保持高抗污染能力的同时,渗透通量依然保持高通量水平。经过三次超滤循环测试,改性膜的水通量仍然维持在稳定的水平,不可逆污染损失Rir数值保持5.0%以下。进一步扩大纳米纤维素在超滤膜领域应用范围,本文通过相转化法制备聚丙烯腈/纳米纤维素晶须（PAN/CNW）复合超滤膜,分别用原子力显微镜和扫描电镜来表征复合膜的表面和断面形态结构,采取超滤截留实验测试复合膜的水通量和不同分子量的蛋白质截留率来分析膜的通量性能。实验发现膜孔隙结构、通透性、接触角和抗污染等均发生变化。和原始纯膜PAN相比,随着纳米纤维素晶须的加入,复合膜的上表面孔径增大,膜的断面和孔隙率也相应增大;复合膜的水通量从340.1 L/m2·h增大到410.6 L/m2·h,升高1.21倍,蛋白质截留率却有减少。此外,纳米纤维晶须较大的比表面积对复合膜的力学性能产生有利影响。