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在当今环境污染和能源短缺的双重压力下,发展先进的CO2捕集技术,实现CO2分离回收和综合利用,不仅可以减少CO2排放,也能实现碳资源的循环利用,是关系到社会可持续发展的关键问题。CO2膜分离技术简单高效,在众多CO2分离膜中,促进传递膜能突破“Robeson上限”同时具有高渗透速率和高分离因子,因此广受关注。鉴于促进传递膜中移动载体和固定载体各有优缺点,本文通过调控膜中微环境,集合他们的优势,弥补彼此不足。首先,制备了以醚氧链为主链,侧链接枝胺基的两种聚醚胺材料,期望使得CO2在通过醚氧键溶解扩散进入的同时,受到所在位置胺基的摆动传递,在微小范围内创造了一个载体可以高效利用的微环境。结果显示两种聚醚胺/聚砜复合膜都表现出了较好的CO2/N2分离性能,聚醚伯胺/聚砜复合膜在0.11MPa下CO2的渗透速率达593GPU,CO2/N2分离因子为74;而聚醚叔胺/聚砜复合膜表现出了比聚醚伯胺/聚砜复合膜更加优良的CO2分离性能,在0.11MPa下CO2的渗透速率达714GPU,CO2/N2分离因子为89。其次利用水滑石通道中具有移动碳酸根的特性,将其原位构建到固定载体膜材料的分子链间,利用通道中可移动的碳酸根,在膜中构建一个高速传递CO2的微型通道。将水滑石通道构建到PEIE聚合物链间制成PEIE-HT/PSf复合膜。该膜在0.11MPa下CO2渗透速率达到5693GPU,CO2/N2分离因子达到268,分别是PEIE/PSf复合膜的6.7倍和3.8倍。利用类似的方法,将水滑石通道构建到PVAm中制备的PVAm-HT/PSf复合膜,在0.11MPa下CO2渗透速率达到3187GPU,CO2/N2分离因子达296,分别是PVAm/PSf复合膜的7.6倍和4.3倍。另外,利用共混法能简单有效地集合聚合物材料优点的特性,将固定载体膜材料与含碳酸根的离子交换膜材料共混,使得在固定载体周围有一定量的移动载体,可以改善固定载体的被动性,同时固定载体材料也为移动载体提供了柔韧的成膜基质,此外两种材料互穿共混能扰乱规整排列,增加聚合物链间自由空间,使得离子交换膜中被结晶束缚的碳酸根得以解放,也为碳酸根提供自由移动的环境。采用共混法制备的同时含有固定载体胺基和移动载体碳酸根的PVAm-PDDACA/PSf复合膜,在0.11MP时,该膜的CO2渗透速率为909GPU,高于PVAm/PSf复合膜的389GPU和PDDACA/PSf复合膜的446GPU,同时PVAm-PDDACA/PSf复合膜的CO2/N2分离因子也高达102,高于PVAm/PSf复合膜的61和PDDACA/PSf复合膜的59。