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随着大气中CO2含量急剧增加，CO2分离捕集在能源及环境领域日益受到重视。由于具有不易挥发、结构可调及优良的CO2溶解性等优点，离子液体在CO2分离方面拥有巨大潜力。膜法分离法因其设备简单紧凑、能耗低和环境友好等特点，在CO2分离领域具有广泛的应用前景。将离子液体与膜分离方法相结合，既能克服离子液体的高黏度以及高成本等问题，又可利用离子液体对CO2的高亲和性提高膜材料的分离性能。本研究设计并制备了一系列功能化离子液体共混膜，对其进行了表征，并考察了该材料对CO2分离性能的影响规律。论文主要研究内容和结果如下: 1)设计并制备了一系列醋酸纤维素+醚基吡啶离子液体共混膜(CA+[EnPy][NTf2])。物化性质表征结果表明:[E1Py][NTf2]与CA间无化学作用;CA+[E1Py][NTf2]共混膜的热稳定性较好;随着[E1Py][NTf2]含量增加，机械性能和玻璃态温度均下降，说明在CA+[E1Py][NTf2]共混膜中，[E1Py][NTf2]起到了增塑作用。 2)实验研究了CA+[E1Py][NTf2]共混膜的CO2分离性能，结果表明随着[EnPy][NTf2]离子液体含量增加，CO2在CA+[E1Py][NTf2]共混膜中的渗透系数提高了7倍，CO2/N2有所增加，CO2/CH4略有下降，这主要是因为共混膜的CO2选择性取决于[E1Py][NTf2]对膜的增塑作用和对气体亲和性。此外，研究表明原料气中微量水分不利于CA+[E1Py][NTf2]共混膜分离CO2。 3)对比了四种不同CA+ ILs共混膜CO2分离性能，结果表明离子液体中醚基的引入有利于提高共混膜的CO2选择性，但CO2渗透性有所下降;而阳离子上烷基链越长，CO2渗透系数越高，CO2/N2及CO2/CH4选择性越低。 4)为了提高Matrimid聚酰亚胺膜的气体渗透性能，采用了两步合成法在聚酰亚胺上原位合成了离子液体侧基。采用红外、核磁等表征手段证明了合成的膜材料结构，结果表明离子液体侧基的功能改性有助于提高N2和CH4的渗透系数，CH4/N2选择性有所提高。