我国以煤炭为主的能源结构导致严重的环境污染和碳排放问题,对清洁能源天然气的大规模开发和利用是解决以上问题的有效手段。但天然气中含有的杂质如CO2必须脱除,传统的胺吸收法不仅能耗高、设备投资大,而且会增加碳排放污染环境。膜分离是一种新型的分离技术,它具有高效、绿色、节能等优点,它已成为当今分离科学中最重要的手段之一,因此它可以替代传统的胺吸收法。高分子膜由于材料本身稳定性的问题,难以用于富CO2的天然气净化过程。分子筛膜具有均匀的分子孔道、优异的分离性能、极佳的稳定性,在天然气净化中有着不可替代的优势。SAPO-34膜作为分子筛膜中具有代表性的一种,在天然气净化领域具有很好的应用前景。但是目前SAPO-34膜渗透率都比较低,这可能是SAPO-34膜较厚（约5μm）导致。为了合成高质量的SAPO-34薄膜,我们研究发现浓母液（TEAOH/Al2O3=4和H2O/Al2O3=10）具有很强的促进成核效果,有利于生成薄SAPO-34膜。高TEAOH/Al2O3比和特殊的加料顺序可制得具有低粘度的均匀母液,可以提高重复性。使用Al（OH）3为铝源可以生成立方SAPO-34晶型,增加了晶体交联,减少了表面缺陷。通过两步水热合成+干凝胶转化法和老化处理可以进一步限制膜的过度生长。我们将以上所有手段有机结合起来,成功的将SAPO-34膜的厚度降低至0.9μm。该SAPO-34膜在室温和0.14 MPa压降下,对等摩尔CO2–CH4混合物的渗透率约为3.9×10-6 mol/（m~2·s·Pa）,CO2–CH4的选择性为152。SAPO-34膜在合成后需要脱除孔道内的模板剂,通常该步骤是在623至973 K下煅烧来完成的。因为分子筛膜和载体的热膨胀系数的差异,在高温下产生的热应力会导致膜产生裂纹降低选择性。在臭氧环境下去除模板剂可有效制备高质量的分子筛膜。但是常规的臭氧脱除模板剂效率太低,需要长时间才能完全脱除分子筛中的模板剂,这对工业应用极为不利。针对以上问题,我们进一步研究发现臭氧中的水含量会影响模板剂的脱除效率,水含量越高模板剂脱除越快。这主要是因为臭氧和水蒸气的结合导致形成羟基自由基,该羟基自由基可以扩散到分子筛的孔隙中并有效地氧化模板剂分子,这使臭氧脱除效率得以有效的提高,符合绿色化学的要求。