高效的CO₂分离过程是大规模应用清洁能源及大幅降低温室气体减排成本的关键。CO₂分离膜技术在天然气净化、脱碳提纯氢气领域以及烟道气、工业过程废气CO₂捕集领域的应用备受关注。但是，目前膜的CO₂分离性能不高限制了其工业应用。膜的选择透过机制是CO₂及其他组分得以分离的基本依据，包括扩散选择机制、溶解选择机制和反应选择机制等。提高膜的CO₂分离性能的有效方法，是强化选择透过机制。本文分别从强化膜的反应选择机制和溶解选择机制两方面进行了研究。首先，采用界面聚合，以均苯三甲酰氯（TMC）为油相单体，含叔胺载体的二胺为水相单体，制备了具有反应选择机制的膜。分别采用N’N-二（氨丙基）哌嗪（DAPP）、 N-氨乙基哌嗪（EAP）和N’N-双（3-氨丙基）甲胺（DNMDAm）为水相单体，考察了膜内载体数量、载体与CO₂反应速率常数对膜性能的影响。结果表明，DAPP-TMC-2膜具有更高的载体含量以及更高的反应速率常数，可以从载体数量和载体效率两方面同时强化反应选择机制，从而使膜表现出更高的分离性能。另外，通过界面聚合在膜内构筑刚性的交联结构有利于提高膜的抗塑化能力。实验结果表明，DAPP-TMC-2膜在高压下的具有良好的抗塑化性能和选择透过性能。其次，采用界面聚合，以TMC为油相单体，含丙烯氧（PO）基团的多胺为水相单体，制备了具有溶解选择机制的膜。分别采用聚醚胺D400、聚醚胺D230、聚醚胺T403为水相单体，考察了功能基团数量和交联度对膜性能的影响。结果表明，线型的含长链功能基团的D400水相单体制备的D400-TMC/PDMS/PS复合膜PO基团含量高，强化了膜的溶解选择机制，且膜的交联度较低，有利于膜的CO₂渗透速率的提高。为了发挥长链醚氧溶解选择性强的优势，优化了单体浓度、酸吸收剂种类、水相溶液pH值、反应温度等制膜条件，从而加速了界面聚合反应，进一步提高了D400-TMC/PDMS/PS膜的选择透过性能。