节能减排、发展高效的CO₂分离技术势在必行,膜分离法作为一种绿色、经济的新型分离技术,在碳捕集领域具有广阔的应用前景。本论文以强化CO₂分离性能为目标,以聚氧乙烯基高分子为成膜主体,以功能化的层状双金属氢氧化物（LDH）为填充剂,设计制备一系列促进传递杂化膜。通过优化膜内物理和化学微环境,实现膜溶解-扩散-反应多重选择机制的集成,最终显著提升膜对CO₂的分离性能。Pebax/AA-LDH杂化膜制备及扩散-反应机制协同强化:基于LDH层间阴离子的可交换性,将氨基酸引入LDH层间得到AA-LDH,以Pebax为高分子主体制备杂化膜。利用AA-LDH扩大的层间通道强化膜的扩散机制;氨基酸中的酸碱对作为CO₂的促进传递载体,强化膜的反应机制。与Pebax纯膜相比,Pebax/Glu-LDH（5）膜的CO₂渗透系数和CO₂/CH₄选择性分别提升64.6%和83.9%。Pebax/NH₂-LDH杂化膜制备及溶解-反应机制协同强化:基于LDH层板羟基的可修饰性,在LDH层板引入功能化氨基得到NH₂-LDH,以Pebax为高分子主体制备杂化膜。利用NH₂-LDH表面氨基对CO₂的亲和作用,强化膜的溶解机制;利用NH₂-LDH层外和层内的多种CO₂载体,在膜内形成双促进传递通道,强化膜的反应机制。与Pebax纯膜相比,Pebax/AMPTS-LDH（10）膜的CO₂渗透系数和CO₂/CH₄选择性分别提升65.0%和86.3%。Pebax/ZIF-8@LDH杂化膜制备及溶解-扩散-反应机制协同强化:基于LDH可与多孔MOF材料复合的特性,在LDH表面原位生长ZIF-8层得到异质结填充剂ZIF-8@LDH,以Pebax为高分子主体制备杂化膜。高比表面积的ZIF-8基于对CO₂的吸附亲和性能,强化膜的溶解机制;ZIF-8在LDH表面的集中排布有利于提升CO₂的扩散速率和LDH层间碳酸根离子对CO₂的促进传递效率,强化膜的扩散机制和反应机制。Pebax/ZIF-8@LDH（2）膜的CO₂渗透系数为1307Barrer,CO₂/CH₄选择性为31.6,比Pebax纯膜分别提升了161%和51%。