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γ/α-Al2O3多孔陶瓷以及微孔SiO2膜等陶瓷膜具有耐高温、机械强度大、化学稳定性好、孔结构可控等优点，因此在石油、医药、冶金和化学工业领域的气体分离或液体分离方面具有广泛的应用前景。然而，微孔SiO2膜表面富含亲水羟基基团，在湿热环境下膜材料极易物理吸附水分子，导致其孔结构坍塌或崩溃，并进一步引起渗透和分离性能的下降。因此，通过表面改性方法制备疏水微孔SiO2膜材料成为当前膜科学技术研究的热点，另外，疏水γ/α-Al2O3多孔陶瓷也在分离领域具有重要应用。 本文以无水乙醇为溶剂，通过表面修饰方法分别制备了甲基、十三氟辛基和十七氟癸基修饰的疏水γ/α-Al2O3多孔陶瓷支撑体;在酸性条件下以正硅酸乙酯(TEOS)和异丁基三乙氧基硅烷(iTES)为前驱体，通过溶胶-凝胶法制备了异丁基修饰的SiO2膜材料;通过简便的一步后接枝法，以三氟丙基、十三氟辛基和十七氟癸基为疏水基团，制备了基于疏水α-Al2O3支撑体的疏水微孔SiO2膜。采用扫描电镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)、N2吸附、视频光学接触角测量仪、红外光谱(FT-IR)和固体29Si核磁共振(29Si MAS NMR)等测试手段对有支撑膜材料的微观形貌、孔结构和疏水性能进行了表征，并深入研究了γ/α-Al2O3多孔陶瓷支撑体、异丁基修饰的微孔SiO2膜材料以及基于疏水支撑体的疏水SiO2膜的氢气渗透、分离性能以及水热稳定性能。 实验结果表明，甲基、十三氟辛基、十七氟癸基均成功修饰到γ/α-Al2O3多孔陶瓷支撑体上，支撑体具有良好的疏水性能。300℃时，甲基、十三氟辛基以及十七氟癸基修饰后的γ/α-Al2O3多孔陶瓷支撑体的H2渗透率分别达到13.86×10-7mol·m-2·s-1·Pa-1,11.75×10-7mol·m-2·s-1·Pa-1和10.95×10-7mol·m-2·s-1·Pa-1,H2和CO2在修饰后疏水支撑体中的输运遵循Knudsen扩散机理。 通过TEOS和iTES的共水解缩聚反应，异丁基成功修饰到微孔SiO2膜材料表面，使得膜材料由亲水性变为疏水性，当摩尔比n(iTES)/n(TEOS)=0.6时，膜材料对水的接触角达到(114.0±0.5)。修饰后的膜材料具有微孔结构，孔径分布在0.45～0.8nm。H2单组份渗透率随温度的升高而增大，300℃时达到9.07×10-7mol·m-2·s-1·Pa-1，H2在膜材料中的输运遵循活化扩散（微孔扩散）机制，H2/CO2和H2/CO的理想分离系数分别为6.79和15.37，H2/CO2和H2/CO的双组份分离系数分别为7.09和15.72，均高于其Knudsen扩散分离因子。在温度为250℃、水蒸气摩尔含量为5％的湿热环境中，异丁基修饰的SiO2膜材料具有良好的水热稳定性能。 通过后接枝法，三氟丙基、十三氟辛基和十七氟癸基均成功修饰到γ/α-Al2O3多孔陶瓷以及SiO2膜材料表面，长链的十三氟辛基和十七氟癸基有利于降低材料的表面自由能，因而获得疏水的γ/α-Al2O3多孔陶瓷支撑体以及疏水的SiO2膜材料。由于γ/α-Al2O3多孔陶瓷支撑体的孔道受到十七氟癸基的堵塞，而且项层SiO2膜受到十七氟癸基的覆盖，所以十七氟癸基修饰后的膜材料体系气体渗透率下降，但是顶层SiO2膜材料的孔结构得到保持，因而其气体分离性能仍然得到保持，在高于150℃时，无论修饰与否，膜材料H2/CO2的理想分离系数和双组份分离系数均高于努森扩散值，H2分子在膜材料中遵循活化扩散机制。在温度为250℃、水蒸气摩尔含量为5％的湿热环境中，十七氟癸基修饰的SiO2膜材料具有良好的水热稳定性能。