随着全球经济的发展和人口的激增,人类活动所排放的大量二氧化碳已引起全球气候变暖,研究如何有效的捕集和回收二氧化碳对降低温室气体的排放具有重要意义。与传统的吸收、吸附工艺相比,膜分离具有能耗低、设备简单、投资少、易放大和环境友好等优点,因此被广泛应用于CO2分离领域。本研究以非对称结构聚砜平板膜为支撑基底,构建一种提高CO2选择分离性能的微凝胶颗粒功能层,获得用于CO2气体分离的复合膜。溶胀后的微凝胶所含的水对CO2渗透的促进作用,以及凝胶分子中叔胺与CO2的可逆反应相互协同,结合聚砜膜对CO2气体的本征分离性能,使CO2气体渗透速率和选择性显著提高。本文以带有叔胺基团的N-(3-二甲氨基丙基)甲基丙烯酰胺为功能单体,采用乳液聚合法制备具有叔胺基质子化能力的P(NIPAM-co-DMAPMA)微凝胶分散液。通过扫描电子显微镜SEM、透射电子显微镜TEM对微凝胶进行形貌表征。通过吸附与释放实验研究了含胺微凝胶对CO2的吸附释放行为。结果表明,含胺微凝胶中叔胺基团对CO2的可逆反应能够促进CO2的吸附渗透,利用凝胶的温敏性可以调控CO2的可逆吸附与释放。采用溶剂相转化法制备了具有气体分离性能的非对称结构聚砜平板支撑膜,通过表面涂敷工艺制备含叔胺微凝胶功能层的MGs/PSF气体分离复合膜。通过红外光谱、X-射线光电子能谱和扫描电镜分析获得了支撑膜及复合膜材料的理化性能,复合层的微观结构特征。研究发现,微凝胶表面涂覆层的厚度及胺基含量对复合膜分离CO2性能有重要的影响。通过调控微凝胶涂敷液浓度,筛选最佳叔胺含量的复合膜,在最佳操作条件下,MGs/PSF复合膜将CO2渗透速率从PSF支撑膜的7.41 GPU提高至19.16 GPU,选择分离系数α从10.85提高至25.13。研究表明,在室温～50℃范围,含叔胺微凝胶的复合膜对CO2能力可保持较高水平,相比于支撑膜,其有效使用温度范围有了显著的提高。此外,由于胺基微凝胶的水溶胀性能、胺基质子化能力和结构稳定等特性,复合膜具有较好的长期使用稳定性。