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氧氮分离技术广泛应用于燃料燃烧,发酵氧化,医疗等方面。与传统技术相比,膜法氧氮分离技术具有效率高、设备简单、操作方便、能耗低等优点,近年来在氧氮分离领域越来越受到人们的重视。聚氨酯为最新发展起来的气体膜材料,因其高选择性备受关注,但是聚氨酯膜的低渗透性限制了对它的使用。而有机-无机共混膜不仅可以提高聚氨酯膜的气体渗透性,还可提高聚氨酯膜的气体选择性,日后将会发展成为一种新型的气体分离膜。本文以聚氨酯(PU)为基础,做了如下研究：(1)制备SiO2粒子,并与PU制备成PU/SiO2共混膜。考察了SiO2粒子的含量、PU硬段含量、不同操作条件(压力(P)、温度(T))对PU共混膜的氧氮渗透性能的影响。结果表明：当SiO2含量为3%,硬段含量为28.97%,压力为0.2MPa,温度为20℃时,02的渗透系数为6.89Barrer, O2/N2的选择性为4.82。(2)以SiO2为基础,采用共沉淀法制备了复合粒子Fe2O3-SiO2,作为对比,制备了复配粒子Fe2O3/SiO2,添加至PU中制备了PU共混膜。同时探讨了复合粒子Fe2O3-SiO2中Fe2O3所占比例及复合粒子的含量对PU共混膜的气体渗透性能的影响。结果表明：当Fe2O3所占复合粒子Fe2O3-SiO2比例为50%,两者的协同效果最好,并且在添加量为10wt%,压力为0.2MPa,温度为20℃时,PU共混膜的O2渗透系数为13.35Barrer, O2/N2的选择性为7.14,PU共混膜的氧氮分离性能最优。(3)制备了复合粒子MnO2-Fe2O3,并用其对PU膜进行改性。探讨Fe2O3、MnO2、50%-MnO2/Fe2O3和50%-MnO2-Fe2O3四种粒子、MnO2所占复合粒子MnO2-Fe2O3比例以及复合粒子MnO2-Fe2O3的含量对PU共混膜的气体渗透性能的影响。结果表明：复合粒子50%-MnO2-Fe2O3制备的共混膜对气体分离性能最佳,当添加量为10%时,O2、N2的渗透系数及O2/N2的选择性分别为18.93Barrer、2.53Barrer、7.48。研究结果表明：复合粒子比单一氧化物粒子具有更优异的性能,复合粒子Fe2O3-SiO2制备的PU共混膜比SiO2的O2/N2选择性高48.13%,复合粒子MnO2-Fe2O3制备的PU共混膜比Fe2O3-SiO2的O2/N2选择性高4.76%,比SiO2的O2/N2选择性高55.19%。