本文使用Materials Studio分子模拟软件，采用巨正则蒙特卡洛法和分子动力学法，对氢气、乙烯、甲烷、氧气、氮气五种气体分子在聚砜膜中的溶解-扩散过程进行了模拟研究。从微观角度描述了气体分子的溶解扩散机理，并且得到了气体分子在膜中的溶解度系数和扩散系数，进而计算求出渗透系数和选择性系数，来表征聚砜膜的分离性能。首先利用分子动力学(MD)法，采用周期性边界条件，在COMPASS力场下，模拟五种气体分子在聚砜膜中的扩散过程，得到各气体的均方位移(MSD)曲线。根据爱因斯坦方程对MSD曲线进行分析求出各气体的扩散系数。结果表明：在相同温度下，氢气的扩散系数远大于其他气体分子，且随着聚砜链长的增加，气体分子的扩散系数减小。气体分子在聚合物膜中的扩散具有协同效应，混合气体体系中气体的扩散系数大于单一气体体系中气体的扩散系数。另外，气体分子在膜内的扩散是小幅的振动与大幅的跳跃相结合进行的，而并不是连续的，符合“空穴跳跃扩散理论”，即大多数情况下气体分子在膜内一个空穴中进行小幅的振动，偶尔跳跃到另一个空穴中继续进行小幅振动。然后利用巨正则蒙特卡洛法(GCMC)，采用周期性边界条件，在298K，COMPASS力场下，模拟五种气体分子在聚砜膜中的溶解过程，得到各气体的吸附等温线，并用朗格缪尔方程进行拟合求出各气体的溶解度系数。结果表明：吸附在聚砜膜上的气体分子个数随压力的增大而增多，当压力增大到一定程度时，吸附分子的个数随压强的变化几乎不变，逐渐达到吸附平衡。在相同模拟条件下，气体在聚砜膜中的溶解吸附存在竞争关系，混合气体越多，溶解度系数越小。