微孔聚合物现作为气体储能材料已被广泛的研究。但是对于气体分离的应用相当有限。微孔聚合物的发展作为气体分离膜的最近进展，通过增强整个聚合物结构的刚性，来提高气体分离性能。微孔聚合物主要通过设计单体结构，使其内部构象发生改变，使其刚性增强，而作为气体分离和储存材料，刚性结构增强了膜的气体分离性能和耐用性。迄今为止有数百种聚合物经研究作为潜在膜材料，而现实中仅仅有几种在工业气体分离中得到实际应用。在工业中应用的聚合物膜需要显示出透气性和选择性良好的结合是一个很漫长的过程。性能优异的气体分离膜的生产不仅要求膜具有良好的机械和成膜性能，还要兼具良好的选择性及其透过性。但如果仅仅是使聚合物的链自由体积发生变化来改善分离膜的分离效果，是非常难以达到一起改善分离膜的透过性及其选择性的目的。因为一般情况下对于透过性的增强，通常会导致选择性的降低。非共平面单体在结构上具有扭曲性，而现有的非共平面单体在聚芳醚类材料中的应用比较少，有效的开发此类单体是促进聚芳醚材料结构多样化有效途径。所以为了得到最优的结果，本文章中做了如下的工作,首先在分子设计环节中，设计出了一种含有N杂环的联嘧啶单体，本单体具有扭曲中心，属于非共平面单体。首先，在分子设计环节中，将含N杂环的双酚单体引入到刚性很强的聚芳醚酮类聚合物，并且对其进行了一系列的结构表征，热稳定性测试，力学测试。测试结果表明，含有N杂环的聚芳醚酮类聚合物具有较高的热稳定性及机械强度。通过气体分离测试，测试结果表明，随着聚合物主链刚性基团的增加，增加链段的刚性，链段的移动也随着减少，进而使得链缠结作用减弱，使得气体更容易从聚合物膜材料中透过。其次，将联嘧啶单体引入到聚醚砜类聚合物中，合成了一系列含有N杂环和三氟甲基的聚醚砜类聚合物。并对其进行了一系列的结构表征，热稳定性能测试，力学测试以及气体分离测试，此类聚合物在保持了聚醚砜类聚合物优异的热稳定性和化学稳定性前提下，增大了自由体积元素，随着增加气体透过性基团引入，改善了聚合物膜的气体透过性与选择性，最终达到一个平衡有效的状态。总之，在本论文中，我们所合成的聚醚砜和聚芳醚酮两类气体分离膜的材料，通过结构表征、力学性能、热稳定性以及气体分离效果等方面对其进行了表征与研究，验证了这两类高分子材料在气体分离膜方面的应用前景。