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温室效应所带来的环境问题日渐显著,CO:捕集与封存技术只针对占总排放量50%的集中固定的点CO2排放源,大气CO:捕集技术则针对占总量另50%的分散移动的非点源,是一新兴的降低温室效应方法,但待处理的大气CO2浓度极低,已广泛研究的碱液吸收法能耗高、成本高、腐蚀设备且影响环境。离子液体支撑液膜(SILM)是结合膜技术与离子液体双重优点的新型绿色分离技术,支撑膜结构对SILM的稳定性和气体分离性影响很大。本文采用两种支撑膜制备SILM,研究膜性能并尝试进行大气CO2捕集研究。主要包括以下内容:结合多种表征手段,研究了不同支撑膜结构对SILM的制备及膜性能的影响。结果表明:(1)支撑膜固定IL存在饱和值,且对称PVDF膜固定能力较强;(2)制备SILM时膜的透明度不断增高,且不对称膜在制备前后透明度差异较对称膜小;(3)气体依靠正常扩散和努森扩散共同作用通过支撑膜,依靠溶解扩散机理通过SILM;(4)不对称SILM稳定性及机械性能较优,在0.6MPa压差下仍非常稳定,而对称SILM的最高操作压差仅为0.25MPa。测定两种SILM对一元、二元气体的分离性能,并尝试分离低浓度CO2气体。结果表明:(1)QCO2>QAir>QN2且SCO2/Air<况SCO2/N2,不对称SILM的渗透率较对称SILM高1-2个数量级,不对称SILM的CO2/N2理想选择性均<1.6,而对称SILM最高可达17.9,有望经离子液体筛选提高选择性;(2)两种SILM对二元气体的分离性能均与一元分离性能相当,表明SILM从气流中选择分离CO2的潜力;(3)两种SILM对低浓CO2气体的分离性能均与一元分离性能相当,低浓度和混合气体形式对气体分离性能影响不大,有望通过提升SILM性能更好的分离低浓度CO2。综上所述,膜结构对SILM性能有显著影响,不对称SILM稳定性较好,对称SILM的CO2分离性能较好。结合两种膜各自优势优化SILM,制备稳定性与CO2分离性能双优的SILM是气体分离/富集崭新的研究方向,具有商业应用前景,为大气CO2捕集提供了新的思路和方法。