膜分离技术因其高效且节能环保,被认为是可持续发展和绿色发展的关键技术。混合基质膜（MMM）以纳米级无机填料分散在高分子聚合物基质中,将无机膜的优异渗透性和选择性与聚合物膜的加工性结合起来,实现协同分离性能,提高膜的渗透性和选择性。本论文将新型介孔SiO₂纳米材料作为无机填料,进行介孔SiO₂材料/高分子混合基质膜的构建,改善膜的渗透性和选择性,分别应用于气体分离和液体分离。本文以阴离子表面活性剂为模板剂,正硅酸乙酯为无机前体,通过其协同自组装,在不同助结构导向剂、反应温度、反应搅拌速度的条件下,制备介孔SiO₂纳米材料,并进行FT-IR、SEM、BET和圆二色谱等表征。研究发现:在0/10/20/30℃不同温度下,可制备出形貌、比表面积不同且具有手性的新型介孔SiO₂纳米材料。通过原位聚合法制备新型介孔SiO₂材料/PI混合基质膜和SBA-15/PI混合基质膜,进行TEM、FT-IR和Zeta电位等膜表征以及CO₂/N₂渗透选择性测试。结果表明:N₂透过量主要取决于介孔SiO₂材料的添加量及其介孔孔道;CO₂气体透过量,主要由介孔SiO₂材料比表面积、在膜中的分散性以及手性介孔孔道特征而引起的亲水性和极性来决定。当掺杂5 wt%20℃-SiO₂时,混合基质膜的分离因子达到最高值24.36,是纯PI膜的17.13倍。通过共混法制备新型介孔SiO₂材料/PVDF混合基质膜和SBA-15/PVDF混合基质膜,进行SEM、TGA和水接触角等膜表征,水通量和抗污染性能测试以及DL-色氨酸分离测试。结果表明:新型介孔SiO₂/PVDF混合基质膜热稳定性提高,孔隙率和平均孔径增大,亲水性明显增大,水通量显著提高,且对DL-色氨酸有一定分离效果。当掺杂5wt%20℃-SiO₂时,混合基质膜的改性效果最好,纯水通量最高可达到515.20 L·m^-2·h^-1,是纯PVDF膜的6.45倍,截留率为71.91%,通量恢复率为80.93%,DL-色氨酸分离率为13.89%。