以三氟丙基三甲氧基硅烷（TFPTMS）和1,2-双（三乙氧基硅基）乙烷（BTESE）为前驱体,通过溶胶-凝胶法在酸性条件下制备三氟丙基修饰的有机-无机杂化SiO2膜材料,并深入研究三氟丙基修饰对溶胶粒径和疏水性能的影响以及膜材料的氢气渗透分离性能和长期水热稳定性.结果表明三氟丙基已成功修饰到有机-无机杂化SiO2膜材料中,且随着TFPTMS修饰量的增加,溶胶粒径有减小趋势,膜材料的疏水性能逐渐提高.当n（TFPTMS）/n（BTESE）=0.6时,溶胶平均粒径为2.11　nm,膜材料对水的接触角达到111.6°±0.7°.H2在修饰后膜材料中的输运主要遵循微孔扩散机理,300℃时H2的渗透率为8.86×10-7mol　m-2　s-1　Pa-1,H2/CO2的理想分离系数达到5.4,且当进气摩尔比例为1∶1时H2/CO2的双组分气体分离系数达到了4.82,均高于Knudsen扩散分离因子（H2/CO2=4.69）,膜材料呈现出良好的分子筛分性能.膜材料在250℃及水蒸气摩尔含量为5%的水热环境中能稳定工作300　h以上.