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气体膜分离技术是一种新型的气体分离技术，在压力驱动下利用气体在膜中的渗透速率不同达到选择性分离。相比较传统的气体分离技术，膜技术在总投资、易操作、设备规模、节约设备空间等方面都有优势，特别是将其运用到CO2气体的分离过程中成为了近期的研究重点。P84是一种商业化的聚酰亚胺，其具有良好的机械强度和化学稳定性，并且对气体混合物具有高的选择性。本研究以P84作为膜材料，通过L-S法制备了具有分离皮层及多孔支撑层的聚酰亚胺非对称膜，并通过涂覆和化学交联等后处理的方法进一步提高了膜的分离性能。 本文在铸膜液配方方面考察了溶剂种类、聚合物浓度和共溶剂种类及含量等对于膜结构及气体分离性能的影响。发现由1，4-二氧六环作为共溶剂可以制备出具有一定选择性且通量可观的P84气体分离膜;由1，4-丁内酯作为共溶剂时所制得的膜选择性较差;由四氢呋喃作为共溶剂时，虽然对于CO2/N2的选择性大，但是CO2渗透通量低，并且四氢呋喃易挥发，制膜时不易控制，且有毒。最终选择1，4-二氧六环作为制膜共溶剂，溶剂为NMP，铸膜液中P84含量为22％。在制膜工艺条件方面考察了空气湿度、空气停留时间、凝固浴温度和溶剂交换过程等对于膜气体分离性能的影响。得出在相对湿度低的环境中，凝固浴温度为常温，空气停留时间为10s是较理想的制膜条件，并且通过溶剂交换的方法提高了膜的渗透通量。又考察了气体分离过程中操作温度的影响，发现常温下较为适合。通过考察不同CO2压力下的渗透通量，发现由上述配方直接制备出的P84膜在4bar左右时发生塑化，导致膜分离性能下降。 通过对于P84气体分离膜的涂覆改性实验，发现PDMS更加适合作为P84气体分离膜的涂覆材料。较好的涂覆条件是PDMS浓度为5w％，涂覆时间为30min，热处理条件为80℃下24小时。最终获得了对于CO2/N2的理想选择性为52左右的P84/PDMS气体分离复合膜。又考察了化学交联对于膜的塑化压力的影响，发现交联剂为1，4-苯二甲胺，交联溶液浓度为2％，交联时间为2min时，有效地增强了膜的抗塑化性能及稳定性。最后通过两种方法的耦合制备出了对于CO2/N2的理想选择性为50左右，塑化压力10bar的P84/PDMS复合膜。 最后本文考察了膜对于CO2/CH4混合气体的分离性能。通过对比发现经交联及涂覆处理过后的P84膜性能最好，对于50/50vol.％CO2/CH4的实际分离因子达到了52左右，并且可以较长时间稳定的运行。