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高效CO2分离膜技术是缓解环境与能源危机的有效手段,在温室气体减排和能源气体净化等领域具有广阔的应用前景。膜的CO2渗透选择性能不够高仍是限制其大规模应用的关键。复合膜结构是最常见的气体分离膜结构之一,一般包括分离层和支撑体。复合膜CO2渗透选择性能的提高可以通过优化上述两部分膜结构来实现。本研究主要集中在支撑体结构的优化上。运用阻力模型分析得知,优化支撑体结构可以由以下三方面来实现:减薄中间层厚度,减小中间层材料的嵌入深度和增加中间层材料的渗透系数。首先,通过调控涂膜液中硅橡胶（PDMS）的浓度来优化PDMS中间层的厚度,在聚砜（PSf）超滤膜上制备了PDMS/PSf支撑体。采用界面聚合法,以均苯三甲酰氯（TMC）为油相单体,以N’N-双（3-氨丙基）甲胺（DNMDAm）为水相单体,在PDMS/PSf支撑体上制备了具有超薄聚酰胺分离层的复合膜。中间层厚度的减薄降低了支撑体对气体的传递阻力,提高了复合膜的CO2渗透选择性能。在此基础上,考察了基膜膜孔预填充对膜性能的影响。预先用去离子水填充PSf超滤基膜膜孔,然后再涂覆优化后的PDMS涂膜液,减小了PDMS的嵌入深度,进一步提高了支撑体的渗透性能。采用界面聚合法在该支撑体上制备的复合膜表现出优良的CO2渗透选择性能。其次,通过向中间层聚合物PDMS中引入ZIF-8纳米多孔颗粒来增加中间层的渗透系数,在PSf超滤基膜上制备了PDMS-ZIF-8/PSf混合基质支撑体。采用界面聚合法在该支撑体上制得了具有超薄分离层的DNMDAm-TMC/PDMS-ZIF-8/PSf复合膜。富含大量有机配体的疏水性材料ZIF-8和疏水性聚合物PDMS之间具有较好的界面相容性,实现了ZIF-8在膜内的均匀分布。此外,ZIF-8纳米多孔颗粒具有合适的孔尺寸和丰富的CO2吸附位点,有利于提高中间层的CO2渗透系数。通过调控ZIF-8的添加量,优化了PDMS-ZIF-8/PSf支撑体的渗透性能,进而大幅度提高了复合膜的CO2渗透选择性能。