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天然气中含有6％-12%的二氧化碳，二氧化碳不仅影响天然气的热值，同时也会对天然气的运输管道与存储设备造成腐蚀，天然气的主要成分是甲烷，所以CH4/CO2的分离是天然气运输之前必不可少的操作单元。目前CH4/CO2的分离方法主要有吸收法，变压吸附法，生冷分离法，膜分离法等，膜分离法其他分离工艺相比，具有操作简单，能耗低，效率高，容易工业放大等优势。沸石膜凭借着良好的机械稳定性、耐腐蚀性和较高的热稳定性，在气体分离方面受到很大的关注。SAPO-34(0.38 nm)是微孔分子筛的代表之一，其孔径与CH4(0.38nm)分子动力学直径相近，而又大于CO2(0.33nm)分子动力学直径，同时，CO2在SAPO-34表面及孔道的吸附能力大于CH4，所以在分子筛分和竞争吸附的协同作用下，SAPO-34分子筛膜对CH4/CO2的分离具有很大的研究价值与应用前景。 本论文以α-A12O3为载体，采用二次生长法制备了连续致密的SAPO-34分子筛膜。通过XRD，SEM，N2的单组份渗透等手段对晶种，晶种层，SAPO-34沸石膜进行表征分析，并对SAPO-34沸石膜进行了CH4/CO2混合体系分离性能的研究，具体研究内容如下： 1、与载体孔径相匹配的SAPO-34分子筛晶种的制备。采用原位水热合成法，通过改变晶化温度与晶化时间来调变SAPO-34分子筛晶种的粒径。当合成液摩尔比为：1.0 Al2O3:2.0P2O5:0.6 S iO2:4.0 TEAOH:150 H2O，陈化时间为24h，晶化温度为200?C，晶化时间为8h或15h时，可以制得粒径均一，粒径大小为600-700nm的SAPO-34分子筛晶种。 2、考察了陈化时间，晶化时间等二次合成条件对沸石膜结构与性能的影响。研究结果表明：二次合成液摩尔比为1.0 Al2O3:1.0 P2O5:0.6 SiO2:1.0 TEAOH:1.6DPA:150 H2O，陈化时间为3天，晶化时间为15h，晶化温度220?C,可以制备出连续致密的SAPO-34分子筛膜。 3、晶种层的质量对沸石膜结构与性能的影响。考察了载体表面性质，涂晶方式，晶种液浓度对S AP O-34分子筛膜结构与性能的影响。研究结果表明：载体经阳离子聚合物(PDDA)处理，晶种分散介质为去离子水，晶种液浓度为1%，通过浸渍旋涂法可以制备出高质量的晶种层，进而可以制备出更加连续致密平整的SAPO-34分子筛膜。在温度为22?C，膜两侧压差为0.2MPa下，CO2/CH4的分离选择性可以达到12.76，CO2的渗透速4.64×10-7mo l/(m2·s·Pa)。