Penelitian ini bertujuan untuk meningkatkan kinerja membran poliviniliden fluorida (PVDF) dalam proses adsorpsi-fotokatalisis dengan menambahkan logam semikonduktor Fe@ZnO dan ZnO. Logam semikonduktor Fe@ZnO dan ZnO disintesis menggunakan metode kopresipitasi dan dikarakterisasi menggunakan XRD dan FTIR. Membran PVDF/Fe@ZnO dan PVDF/ZnO dibuat dengan inversi fasa serta dikarakterisasi menggunakan ATR-FTIR, XRD, Spektrofotometer UV-Vis. Hasil penelitian menunjukkan bahwa penambahan Fe@ZnO dan ZnO pada membran PVDF meningkatkan porositas dan menurunkan hidrofilisitas, serta meningkatkan kinerja membran dalam menghilangkan zat warna Metilen Biru (MB) dalam air. Membran PVDF/Fe@ZnO 5% b/b menunjukkan kinerja yang cukup baik dengan tingkat dekolorisasi MB sebesar 82% dan memiliki konsentrasi sisa MB terendah sebesar 1,734 ppm. Oleh karena itu, membran PVDF/Fe@ZnO dan PVDF/ZnO berpotensi sebagai alternatif yang efektif untuk penghilangan zat warna dalam air.