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煤、石油、天然气等矿石资源的大量燃烧使得大气中以CO2为主的温室气体浓度急剧上升,引起温室效应等一系列极其严重的问题。于是,高效分离捕集CO2对于生态环境以及化工能源等方向具有深远的影响。离子液体(Ionic Liquids,ILs)作为21世纪的一种绿色新型介质,具有饱和蒸气压低、稳定性好、结构可调、解吸能耗低等诸多特点,被广泛应用于气体分离(CO2、SO2、NH3等)领域,尤其CO2的分离纯化。但是仍然面临着一些问题,如ILs的高成本和高粘度的问题,制约其大规模使用。将ILs负载到高分子聚合物中是有望解决这一问题的方法之一,如离子液体膜材料,其同时具有膜和ILs的优势,且ILs的加入可以调节膜结构性能,改善膜分离性能。本工作合成了系列季膦类离子液体,并将其与聚醚共聚酰胺(Pebax 2533)共混制备了IL/Pebax二元复合膜材料,同时添加了ZIF-8以提高复合膜的稳定性及气体分离性能。研究了复合膜的气体渗透性能,并对复合膜结构进行了一系列测试分析。本论文的主要研究内容和结论如下:(1)合成了三种季膦类离子液体([P66614][NTf2]、[P66614][DCA]、[P66614][Triz]),并制备了IL/Pebax二元复合膜材料。通过红外、热重、差示等表征分析,说明离子液体与聚合物之间均是物理共混,且表现出良好的热稳定性。研究了ILs阴离子结构及ILs含量对膜性能的影响规律。结果表明,[P66614][NTf2]/Pebax复合膜在离子液体含量达到40 wt%时性能最优,CO2渗透系数可达244.3 Barrer;且[P66614][NTf2]/Pebax复合膜的CO2渗透系数随离子液体含量的增加而增大,而其他两种ILs复合膜的CO2渗透系数则先降低后增加。(2)制备ZIF-8/Pebax二元复合膜,研究ZIF-8添加量对复合膜结构及气体分离性能的影响。研究结果表明,随着ZIF-8添加量增加到10 wt%,膜的CO2渗透系数增加到267.1 Barrer,这是由于ZIF-8的加入促进了气体在膜中的扩散;但随着ZIF-8添加量进一步提升,复合膜中出现明显团聚,气体渗透系数并未提高。因此选定ZIF-8含量10 wt%作为三元复合膜中ZIF-8添加量。(3)制备了系列[P66614][NTf2]/ZIF-8/Pebax三元复合膜。通过FTIR、热重、SEM、XRD等方法对膜的构成形貌表征分析。系统研究了复合膜的气体分离性能,结果表明,三元复合膜的气体渗透系数随着[P66614][NTf2]含量增加而增加。在[P66614][NTf2]含量为30 wt%,ZIF-8含量为10 wt%时,复合膜的CO2渗透系数达到386.8 Barrer,这是因为ILs的加入使得膜自由体积增加,同时减少了ZIF-8在复合膜中的团聚,促进了气体扩散,从而增加了膜的CO2渗透性能。