固定载体膜是有很大发展前途的CO₂分离膜。用于CO₂气体分离的促进传递载体有吡啶基、氨基、羧酸根等。以羧酸根为载体的固定载体膜具有抗氧化性，在烟道气分离场合有巨大的应用前景。本文在以羧酸根为载体的固定载体膜开发方面进行了一些探索，使用便宜易得的天然高分子材料海藻酸钠（NaAlg）为基本膜材料，并对其进行物理或化学改性，以达到提高固定载体膜CO₂渗透速率的目的。以聚砜（PS）超滤膜为基膜，利用小分子量含羧酸根的酒石酸钠（ST）与NaAlg共混涂膜，制备了NaAlg-ST/PS固定载体复合膜。红外光谱结果显示，ST与NaAlg之间形成氢键交联网络，而且引入羧酸根使载体含量增加。以CO₂（15vol%）/N₂（85vol%）混合气作为测试气体考察NaAlg-ST/PS复合膜的分离性能。测试结果表明，利用ST改性NaAlg可以有效地提高膜的分离性能，而且涂膜液中存在最佳交联剂浓度使NaAlg-ST/PS复合膜获得最大CO₂渗透速率。通过考察NaAlg-ST膜的耐受性，证实了以羧酸根为载体的膜具有良好的抗氧化性和SO₂耐受性。另外，根据具有最大CO₂渗透速率的NaAlg-ST/PS复合膜的CO₂/N₂分离性能测试结果，对二级膜过程进行了计算，结果表明NaAlg-ST/PS复合膜的二级过程成本可以与传统的胺吸收法竞争。为了提高NaAlg膜的气体渗透速率，对NaAlg中的羟基进行硅烷化反应，引入三甲基硅烷（TMS）基团制备硅烷化海藻酸钠（SNaAlg）。通过改变反应物摩尔比制备了具有不同TMS含量的SNaAlg。利用傅里叶变换红外光谱（FTIR）仪、核磁共振（NMR）仪、电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）仪对SNaAlg进行表征并根据测得的元素Si含量计算了SNaAlg中的TMS含量。以SNaAlg作为分离层制备SNaAlg/PS复合膜。SNaAlg/PS复合膜的CO₂（15vol%）/N₂（85vol%）分离性能测试结果表明，TMS基团的引入可以提高气体渗透速率。然而，随着TMS基团含量增多，膜会出现塑化现象，严重影响膜的选择性能。根据具有最大CO₂渗透速率的SNaAlg/PS复合膜的性能测试结果，对二级膜过程进行了计算，结果表明，SNaAlg/PS复合膜的二级过程成本可以与传统的胺吸收法竞争。