رفتار انتقالی گازهای دی اکسید کربن و متان در غشاهای ماتریس مخلوط که شامل نانو ذرات متفاوت از سیلیکا، ارائه شده است. سیلیکای اصلاح نشده و اصلاح شده تجاری ( با اکتیل سیلان و پلی دی متیل سیلکون) به عنوان پرکننده های غشاء استفاده شده است. غشاءهای نانوکامپوزیت pu همراه با پرکننده های 5، 10 و 15 درصد وزنی با روش اختلاط محلول آماده شده است. ویژگی های ساختاری غشاءها با sem، ftir، xrd و dsc برای نشان دادن فعل و انفعالات بین pu و نانوذره ها و تغییرات ایجاد شده در فاز pu در حضور سیلیکا مورد مطالعه قرار گرفته است. سیلیکاهای اصلاح شده همراه با زنجیره های طولانی آبدوست، میزان گلوخه شدن نانوذره ها را کاهش و توزیع در غشاءی ماتریس مخلوط بهبود می بخشند. به علاوه، نانوذره های سیلیکا در داخل ماتریس pu، فاکتورهای جداسازی و نفوذپذیری co2 افزایش می دهند. سیلیکا پوشش زنجیره ی را از هم جدا می کند و حجم آزاد متحرک را برای بهبود نفوذپذیری co2 افزایش می دهد. علاوه بر این، سیلیکا جذب سطحی co2 را درون ماتریس غشاء برای افزایش دادن انتخاب پذیریco2/ch4 صرف نظر از نوع سیلیکا، افزایش می دهد. نتایج بدست آمده حاکی از آن است که در بین نانو ذره های سیلیکا و شکل اصلاح شده آن عملکرد مناسبی برای جداسازی co2/ch4 نشان می دهد. در این مطالعه آزمایشگاهی، یک مدل جدید برای پیش بینی توانایی نفوذ گاز در غشاءهای pu/silica با در نظر گرفتن ذرات پرکننده در ماتریس بعلاوه حفره های موجود در لایه سطح مشترک نانو و ماتریس پلیمری پیشنهاد شده است. نتایج نشان می دهند که مدل ارائه شده در این تحقیق، علاوه بر نشان دادن روش مناسب برای پیش بینی داده ها، پیش بینی نزدیکتری از داده های آزمایشگاهی، نسبت به مدل ماکسول که روش کاملا متفاوتی را داشته است، نشان می دهد.