La crisis hídrica de agua potable es uno de los desafíos más serios en la actualidad. La desalinización del agua de mar es considerada una alternativa al abastecimiento de agua potable. Dentro de los métodos de desalinización se dividen en térmicos y de membrana. Éstos últimos han tenido auge debido al desarrollo de la tecnología de ósmosis inversa. Previamente, se han realizado membranas de diferente composición polimérica; pero la membrana que marcó historia fue la membrana de acetato de celulosa, que fue la primera en usarse con éxito en la desalinización del agua de mar. En este trabajo, con el objetivo de observar una mejoría en la desalinización del agua de mar, se modificó la superficie de la membrana de acetato de celulosa dispersándole con zeolitas de tipo mullita y cristoballita, carbón activado y tierra de diatomeas, materiales que han sido usados previamente para la purificación del agua. El porcentaje de desalinización del agua de mar se evaluó mediante los métodos de índice de refracción, conductividad eléctrica y diferencia de densidad. Los valores obtenidos se contrastaron con una membrana comercial de ósmosis inversa. Las membranas y las cargas inorgánicas fueron caracterizadas por microscopía electrónica de barrido (MEB), espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier (FTIR), difracción de rayos X (DRX) y fluorescencia de rayos X (FRX). La membrana que obtuvo el mejor porcentaje de remoción de sales fue la de Acetato de celulosa-Carbón activado a una carga de 1.25 % con un 8.59 % de desalinización.