CO₂分离是应用于温室气体减排和能源气净化的重要工业过程。膜分离法由于具有能耗低、易放大及环境友好等突出优势成为极具应用前景的CO₂分离技术。在众多种类的膜材料中,CO₂促进传递膜以其出色的性能优势成为膜技术领域的研究热点。而高性能膜材料的设计开发和促进传递机制的深入阐释是CO₂促进传递膜研究中的关键问题。本论文以强化CO₂膜分离性能和探究促进传递机制为目标,以CO₂分子与载体间的相互作用为基础,设计制备了一系列促进传递杂化膜,获得了显著提升的CO₂渗透系数和CO₂/CH4选择性,同时对膜内水微环境调控、干湿态条件对促进传递行为影响、金属离子电负性与促进传递能力关系等理论问题进行了深入探究,对CO₂促进传递杂化膜的理性设计制备具有理论和应用价值。基于亲核加成机制制备CO₂促进传递杂化膜,首次将聚两性离子类材料（pSBMA）引入CO₂分离膜,pSBMA结构单元中的季胺基团与CO₂发生可逆反应进而实现促进传递,同时pSBMA具有强亲水性可以调节膜内水含量和水状态,两方面原因使膜的CO₂分离性能显著提高。此外,膜的CO₂渗透系数和CO₂/CH4选择性分别与膜内水含量和膜内结合水分率呈正相关。分别基于亲核加成和π络合机制制备CO₂促进传递杂化膜,以咪唑基团为CO₂载体的膜在湿态下实现促进传递,获得强化的分离性能,水参与该亲核加成型促进传递过程;以Zn²⁺为CO₂载体的膜在干态下实现促进传递,获得强化的分离性能,而湿态下不发生促进传递,原因是水与CO₂竞争参与π络合过程,阻碍CO₂促进传递的发生。基于π络合机制制备CO₂促进传递杂化膜,考察了Cu²⁺、Fe²⁺、Ca²⁺和Mg²⁺的促进传递能力。过渡金属离子Cu²⁺和Fe²⁺对CO₂有促进传递作用,相应的膜表现出显著提升的分离性能,主族金属离子Ca²⁺和Mg²⁺无促进传递作用;金属离子的CO₂促进传递能力与元素电负性有关,Zn元素电负性为1.65,其离子具有最好的CO₂促进传递效果,电负性离该值越远的金属元素其离子促进传递能力越弱。