面对由碳排放引发的一系列环境问题,和对于可持续发展策略和绿色化工理念的综合考虑,对于温室气体的捕集分离成为了目前需要解决的重要问题。膜分离法因其工艺简单,耗能低,绿色无污染等优势在气体分离领域具有广阔的前景。聚合物膜具有材料易得、制备简单等优势是最易实现工业化的膜类型,但是聚合物膜的气体渗透性和选择性之间受到“trade off”的制约,导致难以获得优异的分离性能。因此,出现了一些新类型的聚合物膜,如促进传递膜、热重排聚合物膜、和电纺纤维复合膜等。其中,电纺纤维复合膜互穿的纤维网络在膜中构建了曲折的传递路径,可以实现气体分子的选择性筛分。同时纤维骨架可以有效提升膜的机械性能。但是不透气的纤维导致膜较低的渗透性。因此,本论文提出采用具有超高渗透性的电纺纤维作为骨架,通过聚环氧乙烷（PEO）在纤维空隙中原位光聚合制备了致密的具有良好分离性能和机械性能的电纺纤维复合膜（EFCM）,并通过引入高孔隙率的ZIF-8和具有高亲CO2醚氧基团的PEGDME进一步提升膜的CO2分离性能。首先采用高渗透性聚三甲基硅烷基-1-丙炔（PTMSP）电纺纤维在纤维复合膜中构建气体分子的低阻力连续快速传输通道。通过将PEO原位聚合到PTMSP电纺纤维的空隙中制备了致密的PEO/PTMSP EFCM,FTIR和XPS结果表明聚合反应的发生。SEM结果确认制备的EFCM致密无缺陷。DSC结果表明PTMSP纤维和PEO基质具有良好的界面相容性。此外PTMSP电纺纤维作为EFCM的骨架增强了膜的机械性能。PEO（10:0）/PTMSP EFCM的CO2渗透率为281 Barrer,CO2/N2选择性为32.94。CO2渗透率比纯PEO膜高181%,这是由于PTMSP电纺纤维提供的连续快速传输途径。与纯PTMSP膜和PTMSP热压膜（c-EFM）相比,CO2/N2选择性分别提升了545%和291%,这可归因于PEO中的醚氧基团与CO2分子之间的亲和性以及来自于PTMSP曲折途径的筛分作用。为了进一步提升PEO/PTMSP EFCM的CO2分离性能,提出将具有高孔隙率和比表面积的ZIF-8颗粒添加至电纺纤维中制备了PEO/ZIF-8@PTMSP EFCM。SEM表征确认了ZIF-8颗粒的成功掺入并且保持了纤维结构,制备的EFCM致密无缺陷。BET和CO2吸附结果证实了ZIF-8的引入增强了复合纤维的比表面积和CO2吸附量。膜的分离性能测试表明,随着纤维中ZIF-8负载量的增加,纤维复合膜的CO2渗透性和选择性均提升。其中PEO/ZIF-8@PTMSP-70 EFCM的CO2渗透性和CO2/N2选择性分别为588 Barrer和39.78,比未添加ZIF-8的EFCM分别提升了23.77%和13.07%。这归因于ZIF-8的高孔隙率为气体传输提供了额外的传输通道,并且ZIF-8理论孔径对CO2和N2分子的尺寸选择性筛分作用。EFCM的机械性能结果表明ZIF-8的引入可增强膜的机械性能,这也增加了膜的实际应用价值。同样为了同时提升PEO/PTMSP EFCM的CO2渗透性和选择性,将具有高醚氧基团含量的聚乙二醇二甲醚（PEGDME）添加至电纺纤维中制备致密的PEO/PEGDME@PTMSP EFCM。SEM表征证明了PEGDME均匀分散在纤维中并且保持了纤维结构,制备的EFCM致密无缺陷。EDS、FTIR和XPS表征确认了膜中PEGDME的成功引入。膜的气体分离结果表明,PEGDME的引入可以同时提升膜的CO2渗透性和选择性,且随着PEGDME含量的增多,复合膜的CO2渗透性和选择性不断提高。PEO/PEGDME@PTMSP-30 EFCM的CO2渗透性和CO2/N2选择性分别为753 Barrer和45.46,比未添加PEGDME的复合膜相比,分别提升了58.5%和31.46%。这归因于PEGDME为气体分离膜提供了更多的醚氧基团,增强了膜的CO2选择性渗透,同时PEGDME会降低PEO部分的交联密度,进一步提升CO2的渗透性。PEO/PEGDME@PTMSP-30 EFCM的分离性能超越了2008年Reboson上限,并且在150小时的长期测试下保持良好的稳定分离性能。同时对于混合气体组分的分离也表现出良好的分离效果,表明具有应用于实际分离的潜力。