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膜分离过程具有易操作、高效节能、绿色环保等优点,它在工业分离方面受到了越来越多的重视。膜是膜分离技术的核心,膜材料的结构和性质直接关系到膜分离技术的效率。二维MFI型沸石纳米片具有很大的面厚比,在构筑膜材料方面具有天然的优势,以它作为填充材料制备混合基质膜可以兼具高分子基质的易成膜性和MFI型沸石分子筛的高选择性。然而,要制备大尺寸、无杂质颗粒、开孔的二维MFI沸石纳米片和高MFI纳米片填充量的混合基质膜具有很高的挑战性。本文采用湿氧化法移除多层结构的MFI沸石（Multilamellar,ML-MFI）中的模板剂,经超声剥离纯化后得到了二维MFI沸石纳米片,然后以MFI沸石纳米片为填充材料制备了二维MFI型沸石纳米片-聚二甲基硅氧烷（PDMS）（MFI-PDMS）混合基质膜,并研究了MFI-PDMS混合基质膜的单组份丁烷异构体的渗透性能,主要研究包括:1)二维MFI型沸石纳米片的制备及表征:以长链烷基和双季铵盐为有机结构导向剂（OSDA）合成ML-MFI沸石,用食人鱼试剂（3H2SO4:1H2O2）多次处理合成的ML-MFI沸石,通过XRD、TG、IR和N2吸脱附等一系列表征证明,ML-MFI沸石经食人鱼试剂处理4次后,其中的OSDA被有效移除,沸石中的微孔被完全打开,其微孔比表面积达到了427 m2/g。接着采用超声剥离法和聚丙烯酸钠剥离法分别对其进行剥离,得到了开孔的MFI沸石纳米片水悬浊液。考察了两种不同剥离方法对MFI沸石纳米片的影响,结果发现,经超声频率为45 kHz、超声时间为10 h的超声剥离并沉降7天后可得到剥离的MFI沸石纳米片。对纯化后的二维MFI纳米片进行SEM和TEM表征,发现制备的二维MFI沸石纳米片尺寸可达1μm,且具有规则的b轴方向上的直孔道。2)MFI-PDMS混合基质膜的制备及丁烷异构体的分离性能:将开孔的二维MFI沸石纳米片添加到PDMS基质中,制备了二维MFI型沸石纳米片-PDMS（MFI-PDMS）混合基质膜。对制备的MFI-PDMS混合基质膜进行SEM、IR、XRD等表征,发现二维MFI沸石纳米片可以均匀地分散在PDMS基质中形成无缺陷的混合基质膜。考察了不同MFI沸石纳米片填充量和不同测试温度对混合基质膜丁烷异构体分离性能的影响。单组分丁烷异构体渗透性能测试结果表明,随着MFI沸石纳米片填充量的增加,MFI-PDMS混合基质膜对正丁烷的渗透系数和正丁烷理想选择性增加。当MFI纳米片填充量为1.0 wt.%时,MFI-PDMS混合基质膜的正丁烷理想选择性达到了15.6,正丁烷的渗透系数达到了15615 barrer,均远大于纯PDMS膜。随着分离温度的升高,MFI-PDMS混合基质膜的单组份丁烷异构体理想选择性显著降低。