未来的几十年内，人们为了减缓气候变暖的趋势，减少大气中的二氧化碳量成为了一种必然的趋势。在实现这一目的的多种渠道中，二氧化碳的捕集与储存技术具有重大意义。作为一种补充手段，从大气环境的点源中富集二氧化碳（二氧化碳捕集），以抵消分散的排放源排放二氧化碳产生的效应。并且在CO2排放受限后，该技术仍能进一步减少大气二氧化碳浓度。膜技术做为一种操作简单，易于集成的分离技术，在大气中低浓度CO2捕集方面表现出独特的技术优势。　　由于聚乙烯亚胺(PEI)含有大量-NH-基团能与CO2发生可逆反应，本文选择PEI做为促进传递分离层，与聚乙烯醇(PVA)共混交联，制备PEI-PVA/聚醚砜(PES)中空纤维复合膜用于空气中二氧化碳的分离与富集。首先将PEI-PVA的超薄层涂覆在PES中空纤维上制备得到复合膜;以压缩空气为原料测试组装的复合膜组件，考察其CO2渗透性和CO2/N2选择性;同时考察了PEI的浓度和干燥温度对复合膜的影响并优化了分离工程的操作条件;最终对该复合膜从空气中分离CO2的性能进行了评估。为了优化PEI-PVA膜对CO2的促进传递性能，考察了浸图时间、制膜温度、PEI和PVA浓度等制备条件对膜性能的影响:当制膜干燥温度为100℃时，膜的分离性能随着PEI浓度的增加而增加。当铸膜液中PVA含量降至2％时，PEI浓度可以增至10％，但此时膜的浓缩性能下降。此外，适当延长浸涂时间可以提高膜的分离性能，但是在PVA浓度为2％时，浸涂时间不能长于2小时，PVA浓度为4％时，浸涂时间不能长于2小时，否则导致膜分离性能下降。在PEI浓度为6％，膜性能达到最优的条件下，CO2在较低气压下(1bar)通量达到1.4×10-7mol/m2.s.Pa,CO2/N2选择性达到300。在更高压力下(3bar)，随着原料空气流速的增加，复合膜渗透性从2.6×10-8mol/m2.s.Pa提高至原来的300％(7.7×10-8mol/m2.s.Pa)。当复合膜活性层PEI浓度为6％且高气压(3bar)操作条件下，在渗透侧可以获得浓度为0.8％的CO2浓缩气体。　　最后对富集CO2的未来应用方向进行了评价，通过微藻培养实验发现使用较高浓度CO2的压缩空气培养的藻类比使用开放大气培养的藻类生长得更快。因此，将富集的CO2气体用于微藻培养可能具有重要的意义。