油品脱硫受到越来越多的关注,与传统脱硫工艺相比,渗透汽化作为一种新型的膜分离技术也受到越来越多的青睐。但是受到膜材料的限制,至今没有实现工业化,因此开发高性能膜材料迫在眉睫。本论文主要针对模拟汽油在膜材料中的脱硫行为、膜材料交联、掺杂进行改性进行一系列的研究。首先通过分子动力学方法模拟了五组分汽油在三种膜材料中的脱硫行为以及汽油分子在聚合物中的微观扩散机理。选出最佳的膜材料为聚乙烯醇缩丁醛（PVB）。其次,选用硼砂、硼酸、顺丁烯二酸酐三种交联剂对聚乙烯醇缩丁醛膜进行交联改性研究。实验过程中以自制聚偏氟乙烯（polyvinyl fluoride,PVDF）膜为底膜,制备PVB平板膜,汽油的硫含量为300 ppm。采用红外、X射线衍射、扫描电镜,原子力显微镜等表征交联膜的微观性能。实验结果表明:交联之后,PVB膜的硫富集因子由3.20提高到5.02,渗透通量较低。为了提高交联膜的渗透通量,对PVB交联膜进行掺杂纳米二氧化硅（SiO₂）的杂化改性。利用偶联剂对纳米SiO₂进行了表面处理,用共混法制备了一系列不同质量分数的PVB/纳米SiO₂杂化膜。采用红外、X射线衍射、扫描电镜、原子力显微镜等表征杂化膜的微观性能,并测试了其汽油的脱硫性能。实验结果表明,杂化改性之后,渗透通量由0.60 kg/m²/h增加至1.50 kg/m²/h。