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聚酰胺-聚醚嵌段共聚物对CO2气体渗透性强,可以有效地分离CO2/N2混合气体,是一种极具应用潜力的CO2捕集膜材料。但是,如何将其制备成高渗透性和选择性的复合膜,是目前膜科学研究领域的难点问题。解决这一问题的关键在于有效抑制涂层液的孔渗,以提升复合膜的气体渗透速率；调控底膜性质,减少涂层缺陷,以提高复合膜的气体选择性。论文选用商品化聚酰胺-聚醚嵌段共聚物Pebax 1657为分离材料,对其溶剂乙醇/水混合物的配比进行优化,并以聚丙烯腈(PAN)平板膜作为支撑底膜,制备Pebax复合膜。针对气体分离应用对底膜机械强度的要求,确立了海绵孔结构PAN膜的研究目标。系统地研究了PAN浓度、凝胶浴温度、挥发时间以及多种铸膜液添加剂对PAN底膜结构的影响,优化得到海绵孔结构的PAN底膜。采用粗糙度仪代替原子力显微镜,对PAN底膜表面粗糙度进行表征,首次研究了PAN底膜表面粗糙度对Pebax复合膜性能的影响。发现在论文考察的范围内,涂层液浓度与底膜表面粗糙度共同作用,影响复合膜的分离性能。Pebax复合膜的CO2/N2选择性随底膜表面粗糙度的增加而下降,且选择性数据的波动也随之增大。论文还通过理论推导,建立了数学模型,研究了孔渗现象对Pebax复合膜气体渗透性能的不利影响,确立了采用嵌入过渡层的方法来提高复合膜气体渗透性的研究路线。考察了羟基硅氧烷和氨基硅氧烷过渡层对Pebax复合膜气体渗透性能的影响。创造性地设计了一种具有一定交联强度,并且对Pebax涂层具有适度亲和性的氨基硅氧烷和PDMS共混过渡层,系统地研究了其制备过程中的浓度、交联程度、配比等因素对Pebax复合膜性能的影响。该过渡层对Pebax涂层具有较高亲和性,同时还对正己烷溶剂具有一定耐受性,在维持相同选择性的前提下,可以显著提高Pebax复合膜的气体渗透速率。在此基础上,论文还将Pebax与聚乙二醇二甲醚(PEGDME)材料进行共混,研究了混合比例及浓度条件对制膜性能的影响,制备出CO2渗透速率达到410 GPU(1 GPU=2.74×10-3Nm3/(m2·h·atm)), CO2/N2选择性达到60的Pebax复合膜。论文创新之处主要表现引入亲和性硅氧烷过渡层制备Pebax复合膜,消除了孔渗对复合膜气体渗透速率的不利影响：采用粗糙度仪对PAN底膜表面粗糙度进行检测,研究其与Pebax复合膜性能之间的关系。