目前,全世界CO₂排放量逐年增加,温室效应日益加剧,CO₂捕集已经迫在眉睫。与传统的吸附法和吸收法相比,膜分离法具有能耗低、分离效率高、操作简单及环境友好等优点,开发同时具有高渗透性和高选择性的膜材料具有重大意义。本文以苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物（SBS）为膜基质,采用双无机添加剂协同调控膜的微结构,设计制备了一系列混合基质膜,以提高其CO₂/N₂分离性能。主要研究内容如下:（1）本章采用片层材料偏高岭土（MK）和管状材料多壁碳纳米管（MWCNTs）作为双无机添加剂,引入SBS基质中制得混合基质膜。采用XRD、SEM和ATR-FTIR对膜的结构进行表征;研究了MWCNTs和MK的比例（MWCNTs/MK）、压力、温度等对膜CO₂/N₂分离性能的影响。结果表明:双无机添加剂在SBS基质中具有良好的分散性。在25℃和2 bar下,当MWCNTs/MK为0.15时,混合基质膜的分离性能达到最优,其CO₂渗透性和CO₂/N₂选择性分别为296 Barrer和40。因为MK增加了气体传递路径的曲绕度,改善了CO₂/N₂选择性;MWCNTs具有光滑的内壁和较大的孔径,为CO₂提供高速扩散通道,提高气体渗透性。混合气测试表明,MWCNTs/MK为0.15的混合基质膜运行360 h仍然具有优异的分离性能,其CO₂平均渗透性和CO₂/N₂选择性分别为283 Barrer和38。（2）本章采用3-氨基丙基三乙氧基硅烷（APTES）改性ZIF-8得到ZnA,再接枝到羟基化碳纳米管（MWCNTs-OH）上,然后添加至SBS基质中制得混合基质膜。采用FTIR表征无机材料的化学结构,并测试无机材料的CO₂吸附性能。研究了ZnA和MWCNTs-OH的比例（ZnA/MWCNTs-OH）、压力、温度等对膜CO₂/N₂分离性能的影响。结果表明:ZIF-8成功接枝到MWCNTs-OH上,且具有良好的CO₂亲和性。在25℃和2 bar下,当ZnA/MWCNTs-OH为0.8时,混合基质膜的CO₂/N₂分离性能达到最佳,CO₂渗透性和CO₂/N₂选择性分别为420 Barrer和51。因为MWCNTs-OH光滑的大孔道结构有利于提高气体渗透性;ZnA对CO₂和N₂有分子筛分作用,且ZnA中不饱和的2-甲基咪唑（Hmim）对CO₂有较强的亲和性,可以增强膜的CO₂/N₂选择性,二者协同提高混合基质膜的CO₂/N₂分离性能。混合气测试表明,ZnA/MWCNTs-OH为0.8的混合基质膜运行360 h仍然具有优异的分离性能,其CO₂平均渗透性和CO₂/N₂选择性分别为402 Barrer和49。（3）本章采用3-氨基丙基三乙氧基硅烷（APTES）分别对Cu₃（BTC）₂和ZIF-8改性,得到CuA和ZnA,将其作为MOFs-MOFs型双无机添加剂引入SBS基质中制得混合基质膜。采用FTIR表征无机材料的化学结构。研究了ZnA和CuA的比例（ZnA/CuA）、压力、温度等对膜CO₂/N₂分离性能的影响。结果表明:成功制备并改性了无机材料。在25℃和2 bar下,当ZnA/CuA为2时,混合基质膜的气体分离性能达到最佳,其中CO₂渗透性和CO₂/N₂选择性分别为389 Barrer和60。因为CuA孔径较大,且对CO₂有较强的吸附性;ZnA对CO₂和N₂有分子筛分作用,且CuA中的金属活性位点和ZnA中的氨基对CO₂有较强的吸附性和亲和性,二者协同提高膜的气体分离性能。混合气测试表明,ZnA/CuA为2的混合基质膜运行360 h仍然具有优异的分离性能,其CO₂平均渗透性和CO₂/N₂选择性分别为380Barrer和58。