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膜分离技术与传统分离技术相比(蒸馏、吸附、萃取、吸收等)具有分离效率高,能耗低,占地面积小,过程简单,操作方便,无污染,便于和其它技术集成等突出优点,成为近年来研究的热点。CO2是主要的温室气体,天然气、沼气等燃气中二氧化碳的存在会降低燃烧热值,在运输过程中也会腐蚀管道,因此有效地从气体中分离出C02具有重要的意义。膜法分离二氧化碳是目前研究的热点。本论文采用耐磨、耐高温、高强度的工程塑料聚砜(PSf)为基膜材料,以壳聚糖(CS)为中间层、三乙烯四胺(TETA)为表皮层制备了TETA/CS/PSf复合中空纤维膜,用于分离CO2/N2。本文首先研究了干-湿法制备的聚砜中空纤维基膜的结构与性能。系统研究了纺丝参数,如铸膜液中聚砜浓度、干程、芯液组成、添加剂聚乙二醇(PEG)含量等条件对膜结构和性能的影响。采用扫描电镜、CO2、N2气体渗透速率等方法对聚砜基膜结构和渗透分离性能进行表征,并对研究了相关因素对他们的影响。通过研究,总结出强度高、渗透性能好的聚砜中空纤维基膜纺丝工艺。其次选用壳聚糖为涂覆材料,采用浸渍涂覆法制备了壳聚糖(CS)／聚砜中空纤维复合膜。系统讨论了涂覆液中壳聚糖含量、涂覆时间、测试温度、测试压力等对复合膜的CO2、N2渗透分离性能的影响。通过研究,发现CO2、N2的渗透速率与测试温度之间符合Arrhenius关系式；CO2在复合中空纤维膜中的渗透由溶解-扩散和促进传递两方面主导,而N2的渗透符合溶解-扩散模型。采用质量分数为0.5%的壳聚糖涂覆1min时,制备的复合中空纤维膜在20℃,0.2MPa的操作条件下,CO2的渗透速率为16GPU, CO2和N2的分离系数为25,与聚砜基膜相比,CO2/N2的选择渗透性得到了大幅度提高。最后,在壳聚糖/聚砜复合中空纤维膜外表面采用浸渍涂覆法涂覆了一层三乙烯四胺(TETA)溶液,并讨论了TETA含量和涂覆时间对TETA/CS/PSf复合膜的CO2、N2渗透分离性能的影响。当采用2%的TETA涂覆5min后,在20℃,0.2MPa测试条件下,CO2的渗透速率为19.8GPU,而CO2/N2分离系数则提高到48,具有了较好的渗透分离效果,且优于壳聚糖/聚砜复合膜的最好渗透结果JCO2=16, αCO2/N2=25。另外,还建立了聚砜基膜和复合膜的阻力模型。