许多开采出的天然气中含有大量CO₂,严重影响天然气的使用。因此,从天然气中分离CO₂对提高天然气的热值和使用具有重要意义。本文介绍了常见的分离CO₂的方法,如膜分离法,吸收法,吸附法等。其中,吸附法由于其能耗低、设备简单、易操作、污染小等优点而成为最有前景的分离CO₂的方法。本文合成了SAPO-34、改性SAPO-34及SAPO-34/18共晶分子筛,分别使用XRD、NH₃-TPD、SEM等表征手段对合成的吸附剂进行物性结构的分析,并考察对比了合成的吸附剂在吸附分离CH₄/CO₂中的吸附性能。首先,用不同模板剂成功合成了SAPO-34分子筛,考察了模板剂种类对分子筛的影响。不同模板剂引入硅的能力不同,导致进入骨架的硅含量不同,影响分子筛的酸性,而H⁺是吸附CO₂的电荷中心,因此影响吸附性能。用三乙胺（TEA）合成的样品酸量最多,酸性最强,因此,H⁺数量最多,吸附CO₂量最多,吸附性能最好（吸附量为1.16 mmol/g,选择性为46.98）。用氮氮二甲基环己胺（DMCHA）作模板剂合成的样品酸量及酸强均最低,因此,H⁺数量最少,吸附CO₂量最小,吸附性能最差（吸附量为0.33 mmol/g,选择性为26.73）。其次,在此基础上,本文对比分析了SAPO-34和SAPO-34/18共晶分子筛的物性结构,并将其应用于吸附分离CH₄/CO₂中。研究发现,SAPO-34为立方型晶貌,SAPO-34/18共晶分子筛为薄片状晶貌。两种分子筛的酸性有很大差异,因此H⁺数量和对CO₂的吸附量有很大不同。SAPO-34分子筛有较好的吸附性能,而SAPO-34/18共晶分子筛几乎不吸附CO₂。最后,本文分别采用浸渍和水热合成法对SAPO-34进行了金属改性,改性金属为Ce与Mn,并将改性后的样品应用于CH₄/CO₂的吸附分离中。对比SAPO-34与浸渍后的样品发现,在一定范围内,吸附性能随Ce和Mn的负载量增加而增大。当负载量为1%时,分子筛的吸附效果明显提高,当金属的负载量增加到5%时,分子筛的吸附效果更好。但当金属的负载量继续增加到10%时,分子筛的吸附性能有所降低。不同金属改性的SAPO-34分子筛吸附效果不同。用金属Ce浸渍的分子筛的吸附效果高于用Mn浸渍的SAPO-34分子筛。对比SAPO-34与水热合成改性的样品数据,发现经水热合成法改性后,样品的酸性发生较大变化,同时还发现吸附分离CH₄/CO₂的吸附性能与强酸酸性有关,酸性越强,H⁺数量越多,而H⁺是吸附CO₂的电荷中心,因此吸附性能越好。对比不同改性方法,水热合成法比浸渍法更能提高吸附性能。