芳烃/烷烃混合物的分离是石油工业中最重要也是最具有挑战性的课题,采用渗透汽化法分离芳烃/烷烃混合物具有潜在的应用前景,发展新型膜材料是亟待解决的关键问题之一。有机/无机杂化膜被认为是最具发展前景的渗透汽化膜,然而传统的无机粒子与有机聚合物之间的相容性和分散性仍有待提高。金属有机骨架（MOFs）是一种新型有机-无机多孔材料,变化万千的有机配体和无机组分使MOFs能够形成多样的拓扑结构。由于MOFs具有超高的比表面积、可修饰的内表面、结合有机物和无机物的特点,因此与聚合物具有良好的相容性,这些独特的性质使其成为制备有机/无机杂化膜的理想材料。本课题采用MOFs材料作为促进传递的粒子,研究了MOFs在芳烃优先传递渗透汽化膜分离领域中的应用,选取了不同种类MOFs作为杂化粒子,采用不同的成膜方法成功地制备出可应用于芳烃/烷烃混合物分离的管式MOFs/聚合物杂化膜,并研究了MOFs在分离过程中对芳烃的促进传递作用。首先利用静态压力驱动自组装法成功制备了Cu₃（BTC）₂/PVA杂化膜,用于50 wt.%甲苯/正庚烷混合物体系渗透汽化分离。通过扫描电镜（SEM）、X射线能量色谱散射仪（EDX）、X射线粉末衍射（XRD）、热重分析（TGA）等手段对杂化膜的微观结构进了一系列表征,考察了成膜条件（PVA浓度和Cu₃（BTC）₂负载量）和操作条件（进料液组分和进料液温度）对杂化膜分离性能的影响,在最优条件下（PVA浓度为10 wt.%,Cu₃（BTC）₂负载量为0.75 wt.%,进料液温度为40℃,进料液甲苯含量50 wt.%）杂化膜的通量和分离因子分别为133 g/（m2?h）和17.9,分离性能优异。同时分析了杂化膜微观结构与分离性能的内在联系,对Cu₃（BTC）₂/PVA杂化膜促进芳烃传递的机理进行了探究,证明Cu₃（BTC）₂粒子对甲苯分子的吸附作用增强了膜与甲苯的亲和力,从而大大提高了杂化膜的分离性能。在前期实验基础上,选择成本低廉、易于大量合成的甲酸盐Co（HCOO）₂作为杂化粒子,Co²⁺具有空的d轨道,可以与芳烃的π轨道发生配位作用。采用溶剂热法制备了不同粒径的Co（HCOO）₂粒子,共混添加到聚醚酰胺（PEBA）溶液中,利用动态压力驱动自组装法在Al2O3陶瓷管表面成功构筑了Co（HCOO）₂/PEBA杂化膜分离层。利用SEM、EDX、TGA、正电子湮没寿命谱仪（PALS）、动态光散射纳米粒度仪（DLS）、纳米压痕仪等现代分析手段对Co（HCOO）₂粒子和Co（HCOO）₂/PEBA杂化膜的形貌与结构进行表征。将制得的Co（HCOO）₂/PEBA杂化膜用于芳烃/烷烃混合物渗透汽化分离。通过调节合成条件将Co（HCOO）₂颗粒的粒径减小到300 nm,当进料液中甲苯含量为10 wt.%时,Co（HCOO）₂/PEBA杂化膜分离效果良好,通量达到771 g/（m2?h）,分离因子为5.2。膜的微观结构变化与杂化膜性能的提升有一定的内在联系。利用正电子湮没技术对比了PEBA膜与Co（HCOO）₂/PEBA杂化膜的自由体积。利用纳米压痕技术考察了Co（HCOO）₂/PEBA杂化膜表面的力学性能,由于Co（HCOO）₂粒子的特殊拓扑结构,可以对Co²⁺起到固载作用,减少Co²⁺的流失,因此,Co（HCOO）₂/PEBA杂化膜在30 h的渗透汽化运行过程中性能保持稳定。