以天然高分子海藻酸钠（Na Alg）为原料制备的自支撑海藻酸钙（Ca Alg）水凝胶过滤膜具有良好的染料截留性能,制备简单,且成膜条件温和,但是纯Ca Alg过滤膜存在力学性能差、在无机盐溶液中易溶胀的缺陷。为了改善纯Ca Alg水凝胶过滤膜的这些缺点,本文首先通过纳米二氧化钛与氯乙酸钠在碱性条件下油浴110℃加热制备羧化二氧化钛,然后以海藻酸钠为成膜基材,羧化二氧化钛（Ti O₂-COOH）为增强剂,通过钙离子与羧化二氧化钛和海藻酸钠的羧基共交联,制备羧化二氧化钛/海藻酸钙（Ti O₂-COOH/Ca Alg）复合水凝胶过滤膜。通过扫描电镜（SEM）和能量色散X射线光谱（EDX）对羧化二氧化钛在复合膜表面和断面的分布进行观察,结果发现二氧化钛羧基化后粒子间的团聚现象减弱,颗粒均匀分布在膜的表面且粒径较小。采用拉伸测试仪对比不同羧化二氧化钛添加量的复合水凝胶膜的力学性能,确定了羧化二氧化钛添加量为20 wt%时所制备的羧化二氧化钛/海藻酸钙膜的力学性能最佳。采用流动电位法测量膜表面Zeta电位,可以确定在溶液p H=2-11之间,膜表面处于负电性状态。通过核磁共振仪测定水凝胶复合膜的孔径分布,确定膜的孔径分布为0.6-2.1 nm,平均孔径为1.2 nm。将羧化二氧化钛/海藻酸钙膜与海藻酸钙膜分别放入Na Cl和Na₂SO₄盐溶液测定其溶胀性,结果表明羧化二氧化钛的加入使得水凝胶膜在无机盐中的溶胀性减轻。选用20 wt%羧化二氧化钛/海藻酸钙膜采用实验室自制的膜过滤装置进行过滤性能以及染料脱盐性能测试。结果表明,羧化二氧化钛/海藻酸钙膜的纯水通量为22 L·m^-2·h^-1·bar^-1,对于考马斯亮蓝G250、直接黑38、刚果红三种阴离子染料的截留率分别为98.4%、96.8%和95.9%,对无机盐的截留率为:R_{Na Cl}（8.9%）<R_Na2SO4（15.6%）<R_{Mg SO4}（15.9%）,染料截留率较高且无机盐截留率较低。在溶液p H=2-11测试复合水凝胶过滤膜对考马斯亮蓝G250的过滤性能,膜的渗透通量和染料截留率保持稳定。在对牛血清白蛋白和染料的抗污染实验中,复合膜的相对通量降低率分别为11%和7.4%,展现出良好的抗污染性能。在膜的染料脱盐过程中,改变染料浓度和溶液p H,染料的截留率均保持稳定;随着操作压力和无机盐浓度的增大,染料截留率下降。复合水凝胶膜连续过滤染料和无机盐混合液24 h,染料截留率和渗透通量保持稳定,考马斯亮蓝G250的截留率在95%,渗透通量在14 L·m^-2·h^-1左右,表明该复合水凝胶过滤膜在染料脱盐领域具有潜力。