天然气中二氧化碳含量过高不仅会降低天然气的热值,而且会腐蚀运输管道。另外,CO₂排放量的逐年增长,对现代社会的可持续发展造成了巨大的威胁。随着新技术的发展和新材料的发现,基于膜的气体分离已从狭隘的科学学科,有限的实际应用,发展到更广泛的领域。聚合物材料具有成膜工艺简单,优异的可加工和机械性能。而且在工业上,将聚合物加工成膜并组装成高容量模块具有较低的成本,使得聚合物膜成为工业气体分离应用上最具竞争力的膜材料。聚酰亚胺（PI）膜也已被广泛应用于气体分离,液体净化和燃料电池等领域。但是对于大多数PI膜而言,存在固有的折衷效应,即高渗透性的材料通常显示出较低的选择性,反之亦然。此外,聚合物膜通常存在塑化和老化的效应。因此,PI膜的当前挑战是在不牺牲气体渗透性的情况下实现良好的气体选择性,并增加其抗塑化性能。针对以上问题,制备混合基质膜的策略逐渐受到人们的关注。本文的主要的研究内容是首先制备了席夫碱型共价有机骨架（COFs）SNW-1,并将其作为纳米填料分别制备了不同填料含量的PI和共聚co-PI的混合基质膜PI/SNW-1和co-PI/SNW-1,并测试了PI/SNW-1膜的CO₂和CH₄的气体渗透率。主要研究结果如下:1.采用改善的制备方案,合成了席夫碱型（SNW）COFs纳米颗粒啊SNW-1,并通过FT-IR、¹³C NMR、FESEM、氮气吸脱附、热重等表征手段对制备的化合物进行结构和性能的鉴定。2.制备了PI和各种填料含量的PI/SNW-1混合基质膜,膜的厚度均在30μm左右。通过FT-IR、FESEM、XRD、热重等手段对其结构,表观和性能进行了表征。结果表明,SNW-1在聚合物基质中分散良好,填料的掺加对聚合物的结构和热性能基本没有影响,但增加了PI基质的链间距,增大了自由体积。TG和DTG曲线显示,所有膜材料的T_d 5%的温度均在500℃左右。3.研究了PI和PI/SNW-1混合基质膜的CO₂和CH₄气体的渗透性能。结果显示,随着SNW-1的增加,CO₂和CH₄气体的渗透系数增大,与纯PI膜相比,PI/SNW-1（5%）的CO₂/CH₄理想选择性增加了48.7%,CO₂渗透率增加了106.4%。4.制备了共聚PI和各种填料含量的共聚PI/SNW-1混合基质膜并对其结构和性能进行了表征。结果表明,由于热交联反应,使得聚合物更加稳定,因此热稳定性更高。