Membran Polyvinilidine Fluoride (PVDF) memiliki kelemahan pada sifat hidrofobik yang rentan terjadi fouling dan menurunkan performanya dalam aplikasi filtrasi. Pada penelitian ini dilakukan fabrikasi membran PVDF menggunakan filler bentonit terpilarisasi Fe (FepB) untuk meningkatkan performa filtrasinya terhadap larutan zat warna reactive red. Membran difabrikasi dengan metode Non-Induced Phase Separation (NIPS) dan diuji sifat hidrofilisitas, karakteristik pori, kristalinitas, stabilitas termal, dan kinerja filtrasi. Hasil analisis hidrofilisitas diperoleh besar sudut kontak dibawah 90o dan menjadi lebih rendah ketika filler FepB ditambahkan. Pada karakteristik pori menunjukkan porositas yang lebih besar dari 39,74% pada PVDF ke 60,46% pada FepB 1% dan disertai peningkatan ukuran pori rata-rata. Pada analisis TGA menghasilkan data penurunan suhu degradasi membran. Besar kristalinitas cenderung lebih besar seiring penambahan filler FepB yang terkonfirmasi dari data XRD dan DSC. Pada  karakterisasi ATR-FTIR dihasilkan data besar fraksi beta yang meningkat hingga FepB 0,75%, namun menurun pada konsentrasi 1%. Pada uji filtrasi dead-end, keberadaan filler FepB meningkatkan tingkat permeabilitas dan selektivitasnya dengan nilai fluks air tertinggi sebesar 22,72 L.m-2.h-1 dan nilai rejeksi hingga 97,28% pada membran FepB 1%. Tingkat anti-fouling tertinggi diperoleh dari nilai Flux Recovery Ratio (FRR) sebesar 78,53% pada membran FepB 0,5%. Secara keseluruhan, hasil uji dan analisis menunjukkan adanya filler FepB dapat mengatasi kelemahan sifat hidrofobik dari PVDF yang dibuktikan dengan performa filtrasi yang lebih baik terhadap reactive red pada konsentrasi filler FepB 1%.