渗透汽化膜脱硫是一种新型的汽油脱硫技术,与传统汽油脱硫技术相比,该技术具有不损失辛烷值、能耗低、环境友好、操作简单、易于工业放大等特点。高性能膜材料和膜组件开发困难导致渗透汽化脱硫未实现真正的工业化。本文以膜材料为研究对象,开展膜材料的选用、改性、工艺优化等研究。论文以自制聚偏氟乙烯（PVDF）和商业用聚丙烯腈（PAN）为底膜,制备热塑性聚氨酯弹性体（TPU）平板膜,将其应用于渗透汽化汽油脱硫中。参照京博石化股份有限公司FCC汽油的组成,由噻吩、正庚烷、环己烷、甲苯、环己烯五组分配制模拟汽油,硫含量为300 mg·L^-1。研究结果表明:TPU膜的最佳制备工艺条件为:固含量为9.1%,成膜温度为40℃,刮膜厚度为300μm,底膜为PVDF;膜脱硫的最佳工艺条件为:料液温度80℃,渗透侧压力30-100 Pa,进料流速90 mL·min^-1,此时测得膜通量达到5.49kg·m^-2·h^-1,硫富集因子为3.53;实验中采用PVDF、PAN两种不同底膜对TPU膜性能进行对比,相同条件下,膜的通量大小次序为:PVDF>PAN;硫富集因子大小次序为:PAN>PVDF。对复合膜进行电镜扫描看出膜表面是光滑、平坦、无缺陷;断面结构清晰,由致密的活性层表层和多孔的支撑层两部分组成。当固含量为12.5%时,TPU膜的通量偏低,为1.76 kg·m^-2·h^-1,硫富集因子为6.04,为提高TPU膜的通量,本论文采用TiO₂纳米溶胶对TPU膜进行杂化改性,杂化结果表明,TPU/TiO₂杂化膜的通量得到提高,为4.44 kg·m^-2·h^-1,硫富集因子有所降低,为4.73。对杂化膜进行电镜扫描看出随着TiO₂掺杂量的增加,TiO₂粒子团聚现象变得逐渐明显,而且膜内的微孔数目变多,孔径也在增大。论文选取硫含量为1700 mg·L^-1的京博富硫油为处理对象,进行了富硫油基本组成分析和TPU膜渗透汽化脱硫性能研究。分析结果为:富硫油烃类主要由芳烃组成,超过了60%（wt%）;富硫油中的有机硫化物主要为噻吩类化合物,超过了99%（wt%）。经过性能研究得到:TPU膜对富硫油的硫富集因子为2.8,通量为1.49 kg·m^-2·h^-1。为了提高TPU膜对富硫油的选择性,本论文采用Ag₂O对TPU膜进行杂化改性,杂化结果表明,TPU/Ag₂O杂化膜的硫富集因子得到提高,为3.08,通量有所降低,为1.14 kg·m^-2·h^-1,TPU/Ag₂O杂化膜具有较好的应用潜力。对杂化膜进行电镜扫描看出Ag₂O均匀分散在膜中,无明显团聚现象。