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高效分离CO2是温室气体减排和能源气体提纯与净化等的重要环节。膜分离技术具有能耗低、操作弹性大和环境友好等特点，应用前景广阔。但是，由于目前商品CO2分离膜渗透选择性能不够高，限制了其大规模应用。因此开发出具有良好CO2渗透选择性能的分离膜具有重要意义。
促进传递膜以功能基团为载体，可以实现CO2的高效分离。聚乙烯基胺(PVAm)是一种典型的促进传递膜材料。然而，商品PVAm水解度极高，链段间氢键作用力过强，导致其结晶度很高，难以制备成高性能分离膜。因此，需要对PVAm的合成工艺进行改进，以提高其所制膜的渗透选择性能。此外，为进一步提高膜分离性能，多孔材料被引入PVAm中以制备混合基质膜。但是，大多数多孔材料与PVAm基质之间的界面相容性较差，而经过修饰后的多孔材料很难保留其原有的气体传递通道，因此膜分离性能的提升受到限制。本文针对以上问题，进行了两方面工作。
首先，利用盐酸作为水解催化剂，通过调节盐酸浓度、水解温度和水解时间，
优化PVAm的合成工艺，对PVAm的水解度进行调控。将其刮涂在改性聚砜(mPSf)超滤膜上，制得PVAm/mPSf复合膜，并分别以CO2/N2、CO2/CH4和CO2/H2混合气为原料，对其CO2分离性能进行了测试。结果表明，当盐酸浓度、水解时间和水解温度分别为10wt%、70℃和4h时，制得的PVAm具有较低的结晶度和较多的有效载体含量，所制膜的CO2分离性能较高。
其次，采用改进的聚合物定向化学合成法(PDCS)合成了一种具有高氨基密度的多孔材料——高价金属诱导的多孔聚合物(HMMP-1)。由于高价金属Cr3+和聚乙烯亚胺的存在，HMMP-1具有优异的碱稳定性和界面相容性。将HMMP-1与上述高性能PVAm共混，刮涂在mPSf超滤膜上，制备了HMMP-1-PVAm/mPSf混合基质复合膜。由于优异的界面相容性，HMMP-1在膜中保留了合适尺寸的促进传递孔道结构。分别用CO2/N2、CO2/CH4和CO2/H2混合气体系测试该膜的CO2渗透选择性能，结果表明，当HMMP-1添加量为44.4wt%时，HMMP-1-PVAm/mPSf膜具有极高的CO2/N2、CO2/CH4和CO2/H2分离性能。技术经济性分析表明该膜有望应用于烟道气碳捕集的工业分离过程中。
促进传递膜以功能基团为载体，可以实现CO2的高效分离。聚乙烯基胺(PVAm)是一种典型的促进传递膜材料。然而，商品PVAm水解度极高，链段间氢键作用力过强，导致其结晶度很高，难以制备成高性能分离膜。因此，需要对PVAm的合成工艺进行改进，以提高其所制膜的渗透选择性能。此外，为进一步提高膜分离性能，多孔材料被引入PVAm中以制备混合基质膜。但是，大多数多孔材料与PVAm基质之间的界面相容性较差，而经过修饰后的多孔材料很难保留其原有的气体传递通道，因此膜分离性能的提升受到限制。本文针对以上问题，进行了两方面工作。
首先，利用盐酸作为水解催化剂，通过调节盐酸浓度、水解温度和水解时间，
优化PVAm的合成工艺，对PVAm的水解度进行调控。将其刮涂在改性聚砜(mPSf)超滤膜上，制得PVAm/mPSf复合膜，并分别以CO2/N2、CO2/CH4和CO2/H2混合气为原料，对其CO2分离性能进行了测试。结果表明，当盐酸浓度、水解时间和水解温度分别为10wt%、70℃和4h时，制得的PVAm具有较低的结晶度和较多的有效载体含量，所制膜的CO2分离性能较高。
其次，采用改进的聚合物定向化学合成法(PDCS)合成了一种具有高氨基密度的多孔材料——高价金属诱导的多孔聚合物(HMMP-1)。由于高价金属Cr3+和聚乙烯亚胺的存在，HMMP-1具有优异的碱稳定性和界面相容性。将HMMP-1与上述高性能PVAm共混，刮涂在mPSf超滤膜上，制备了HMMP-1-PVAm/mPSf混合基质复合膜。由于优异的界面相容性，HMMP-1在膜中保留了合适尺寸的促进传递孔道结构。分别用CO2/N2、CO2/CH4和CO2/H2混合气体系测试该膜的CO2渗透选择性能，结果表明，当HMMP-1添加量为44.4wt%时，HMMP-1-PVAm/mPSf膜具有极高的CO2/N2、CO2/CH4和CO2/H2分离性能。技术经济性分析表明该膜有望应用于烟道气碳捕集的工业分离过程中。