渗透汽化膜分离技术是最有发展前途的分离方法之一。在渗透汽化过程中,渗透物分子在膜内的扩散过程,是影响膜分离性能的关键因素。因此研究扩散现象对膜分离技术的发展,具有重要意义。本论文采用了4种二胺和3种二酐通过两步法制备了12种不同结构的聚酰亚胺(PI)均质膜,利用动态吸附试验装置测定了水蒸汽小分子在不同结构PI膜中的吸附曲线,并通过计算反常扩散指数讨论了渗透物小分子在PI膜中的扩散形式,以及PI膜结构对吸附特性的影响;进一步测定甲醇、乙醇、异丙醇、水在PI膜中的吸附曲线和不同温度下(298K、303K、308K)水蒸汽在PI膜的吸附曲线,讨论不同温度和不同渗透物小分子在PI膜中的吸附特性的规律。实验表明,渗透物小分子在PI膜中的扩散过程在吸附初期大致分为Ⅰ、Ⅱ两段,其中Ⅰ段扩散速度小于Ⅱ段;小分子在PI膜中的扩散类型按照反常扩散指数所在值域的不同分为四类:0＜d_w＜2时,扩散类型为超扩散;d_w=2时,扩散类型为Fick扩散;d_w＞2时,扩散类型为反常扩散;d_w→∞时,扩散类型为CaseⅡ扩散。膜结构是扩散速度的主要决定因素,随着膜材料密度增大,分子链间距减小,自由体积分数减小,分子链堆砌的紧密,链段活动性变差,小分子在聚酰亚胺膜中的扩散速度变小。水在PI膜中的扩散属于Fick扩散,醇类在PI膜中的扩散呈现反常扩散的特征,不同溶剂小分子在PI膜中的扩散速度大小规律为水＞甲醇＞乙醇＞异丙醇;温度是另一影响扩散速度的因素,温度的升高,小分子在PI膜中吸附的反常扩散指数减小,扩散速度增加。