微孔二氧化硅膜具有耐高温性好、化学稳定性高、机械强度大、孔径容易控制、气体渗透性和选择性高等优点，在水煤气变换反应（WGS）等化工领域有着广泛的应用前景。但是二氧化硅膜材料的水热稳定性比较差，通过各种方法改善二氧化硅膜的结构来提高膜材料的水热稳定性成为众多研究学者的重点。过渡金属与氧原子形成的共价键比硅氧键更加稳定，因此本实验通过掺杂过渡金属铜的方法，希望得到水热稳定性较好的二氧化硅膜材料。　　 实验以正硅酸乙酯和硝酸铜为前驱体，在酸性催化条件下通过溶胶-凝胶法制备了铜掺杂的二氧化硅膜，通过FT-IR、XPS、XRD等测试方法研究了铜元素在膜材料中的存在形态，并利用N2吸附对膜材料的孔结构进行表征，讨论了铜掺杂量以及水/正硅酸乙酯的化学计量比对膜材料孔结构的影响，初步研究了铜掺杂二氧化硅膜在水热环境下的孔结构稳定性和在气体渗透性能。　　 结果表明，当H2O/TEOS的摩尔比例为0.5时能获得微孔结构，铜掺杂后的二氧化硅膜仍然保持良好的微孔结构，当摩尔比Cu/Si=0.8时膜材料的孔容达到0.155cm3·g-1，孔径狭窄分布在0.5nm。铜元素除了进入二氧化硅骨架外主要以晶态Cu单质和Cu2O存在。铜掺杂的膜材料在水热环境下短期内能保持微孔结构，但长期的水热环境导致膜材料孔结构的崩溃，最终使得膜材料表现出对测试气体的较低的渗透性。在室温，压差为200KPa的条件下氢气的渗透率为1.32×10-7mol·m-2·Pa-1·s-1，H2/C02的理想分离系数为3.7。