渗透蒸发作为新型的液体混合物分离技术，在有机物脱水方面具有突出的技术优势和良好的应用前景。传统的有机膜具有柔韧性好、透气性高和密度低等优点，但其耐有机溶剂、耐腐蚀性及耐高温性都较差；而传统的无机膜虽强度高、耐腐蚀、耐高温，但不易加工，成本较高。有机一无机杂化膜由于兼具两者的优点，因而成为渗透蒸发膜材料的研究热点之一。有机一无机杂化膜的制备方法主要有：共混法，溶胶-凝胶法，原位合成法等。其中原位合成法因生成的纳米无机粒子粒径均一、颗粒分散均匀且制备过程简单而备受关注。 共混法制备有机-无机杂化膜的过程中，无机颗粒易发生团聚，从而影响杂化膜性能的提高。为使无机粒子均匀分散于有机基质中，本研究选用壳聚糖（CS）作为膜材料，以钛酸丁酯（TBT）作为TiO2前驱体，乙酰丙酮（acac）作为抑制剂，采用溶胶-凝胶原位合成法制备了壳聚糖/纳米TiO2杂化膜。为了对原位生成的TiO2纳米颗粒的形貌、粒径和粒径分布进行有效控制，又以二（2-羟基丙酸）二氢氧化二铵合钛（Ti-BALDH）为前驱体，鱼精蛋白为模板，采用仿生矿化原位合成法制备了壳聚糖/纳米TiO2杂化膜。利用红外光谱（FTIR）、X-射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、热重分析（TGA）等多种表征方法对杂化膜的结构形态和物理化学性质进行了表征，分析了膜材料特性与其渗透蒸发分离性能之间的联系。 在壳聚糖膜中引入分散均匀且具有强亲水性的纳米TiO2粒子，有利于改善壳聚糖膜的性能。本研究以渗透蒸发乙醇脱水作为评价体系，研究了两种途径合成的壳聚糖/纳米TiO2杂化膜的分离性能。分别考察了TBT和Ti-BALDH添加量对膜渗透蒸发性能和溶胀吸附性能的影响，同时考察了渗透蒸发过程中操作条件（原料液浓度和温度）对膜分离性能的影响。生成的杂化膜，与壳聚糖膜相比，渗透蒸发性能得到改善，亲水性有大幅提高。80℃下，分离乙醇含量为90wt.％的乙醇/水混合液，壳聚糖膜的分离因子为151，通量为54g/（㎡h）；溶胶-凝胶原位合成法制备的TiO2含量为6wt.％杂化膜的分离因子为196，通量为340g/（㎡h）；仿生矿化原位合成法制备的TiO2含量为4wt.％杂化膜，分离因子为406，通量为193g/（㎡h）。