以聚乙二醇(PEG)为基膜材料,将石墨烯纳米片(GNS)填充至PEG中制备了GNS/PEG杂化膜。通过扫描电镜(SEM)、红外光谱(FT-IR)、溶胀度测试(Sw)和热重分析(TG)等手段对膜材料及杂化膜的形貌、表面化学性质、耐溶胀性以及热性能进行了表征。将其应用于渗透汽化噻吩/正庚烷混合物体系的分离,结果表明:当GNS填充量由0.2%上升至1%,富硫因子呈增大趋势,渗透通量呈先下降后增加趋势,这可能是随着GNS填充量的变化,GNS提供的层间小分子传质通道、界面结构、PEG自由体积及分子间作用力均有不同程度的变化。随着操作温度的升高,渗透通量升高,富硫因子先降低后升高。当GNS填充量为1%时,渗透通量为166.34g/(m~2·h),富硫因子为19.77,比纯PEG膜分别提高了61.29%和26.35%。