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炭膜是具有分子筛分功能的新型膜材料,与聚合物膜相比,炭膜具有高通量、耐化学腐蚀、耐高温等优点,在气体分离领域有巨大潜力。同时炭膜又因机械强度差,气体渗透通量不能满足工业要求,限制其大规模工业化应用。支撑体复合炭膜具有高的机械强度,又具有高的渗透通量,是炭膜实现工业化的理想结构。分子链中具有cardo基团聚芳醚酮(PEK-C),其分子刚性大,制备的膜分子链堆积密度小,气体通量大,是制备炭膜的优良前驱体。喷涂量可精确控制、重复性好、操作简单、易于工业化放大,可作为规模化制备炭膜的有效手段。本文以聚芳醚酮为前驱体料液,首先利用刮涂法制备均质膜,考察其本征性能,利用自主设计的喷涂装置,在实验室自制的支撑炭膜表面附着分离层,制备复合炭膜,系统地考察了喷涂工艺(铸膜液粘度、支撑体的孔结构及浸润性、PEK-C的含量、加热辊温度、支撑体表面料液担载量)和热处理工艺(预处理温度、炭化温度)对复合膜结构和性能的影响,结果表明：PEK-C具有良好的热稳定性,440℃后热失重增大,700℃时失重率达到40%,在预处理过程中,主要发生分子交联,440℃是适宜的预处理温度,既有高的交联反应速度,同时不会发生过度交联使膜的孔结构遭到破坏。600℃炭化制备的炭膜其02、N2通量较大,选择性较高。喷涂工艺和热处理工艺对复合炭膜的形貌和气体渗透性能有重要影响。铸膜液粘度越低,雾化质量越好；铸膜液在支撑体表面润湿性能越好、分离层与支撑体结合性能越好；支撑体孔径越小且分布均匀、铸膜液含量适宜,制备的分离层表面越平整且厚度均一；预处理温度越高,交联反应速度越快,气体渗透通量越高；炭化温度越高,热分解反应速度越快,气体渗透通量越大。本论文以12%PEK-C的铸膜液,控制加热辊为73℃,担载量为13.12mg·cm-1,在经过修饰的支撑体上,制备了表面完整、平整、厚度均一的分离层。聚合物复合膜在440℃保温60mmin进行预处理,经550℃炭化处理,制备的复合炭膜其CO2通量高达173GPU。