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CO2的有效分离与捕集对于环境、能源、化工都有非常重要的理论意义和实用价值,因此设计开发出高效低能耗的CO2分离技术迫在眉睫。膜分离技术因其高效低能耗、环境友好等特点成为研究的热点。针对目前聚合物膜材料存在渗透性与选择性相互制约的问题,将离子液体与膜分离技术相结合,既能提高膜材料的分离性能,又能克服离子液体粘度大、成本高的问题。本文设计合成了一系列离子液体共混膜,同时引入了 ZIF-8多孔材料来提高共混膜的分离性能及物理稳定性,并对其进行表征分析,研究不同材料之间的构效关系。本论文的主要研究内容和成果如下:(1)设计合成了一系列嵌段聚醚酰胺(Pebax)+离子液体([Bmim][BF4]、[Bmim][DCA]、[Bmim][NTf2])共混膜。物化性质表征结果表明:3种咪唑类离子液体与Pebax之间均是物理共混,且都具有较好的热稳定性;离子液体在共混膜中起到了增塑剂的作用,随着离子液体加入,膜的结晶度减少,自由体积增加。(2)研究了 3种阴离子不同离子液体Pebax/IL共混膜的CO2分离性能。随着离子液体含量的增加,CO2渗透系数均大幅度提升,如在[Bmim][NTf2]含量为100%时,CO2渗透系数达到了 157 Barrer,不同种类离子液体共混膜CO2渗透规律为:Pebax/[Bmim][NTf2]>Pebax/[Bmim][DCA]>Pebax/[Bmim][BF4],与 CO2 在纯离子液体中的溶解规律一致,但是由于离子液体自身选择性较低使得膜选择性下降。(3)考察了 ZIF-8的含量对Pebax/ZIF-8膜的结构及分离性能的影响。ZIF-8的加入使得膜的结晶度下降,且随着其含量的增加而在膜中出现团聚现象,形成无选择性"空穴",促进气体在膜中的扩散。随着ZIF-8加入,共混膜对CO2的溶解系数及扩散系数都大幅度提升,但对于N2和CH4具有有定的"阻碍"作用。(4)制备了一系列Pebax/ZIF-8/[Bmim][NTf2]三元共混膜,探究不同材料之间的构效关系。研究发现IL的加入对气体在共混膜中的分离具有两方面作用:少量的离子液体加入填充了 ZIF-8与Pebax之间的无选择性"空穴",阻碍气体扩散,CO2/N2选择性增加;较多含量的IL使得膜的结晶度减少,膜的自由体积增加,促进气体扩散,CO2/N2选择性减小。