二氧化碳是主要的温室效应气体。近年来,由于工业的急速发展,二氧化碳在大气中的含量逐年增高。因此,二氧化碳的捕捉和分离变得至关重要。目前主要的气体能源成分包括烷烃、烯烃、天然气等。如何高效、低能耗的分离燃料气中的CO₂气体是当今社会关注的热点。与传统的混合气体分离技术相比,膜分离技术因其独特的节能优势引起了学术界的广泛关注。如何在燃烧前捕捉CO₂一直是研究的热点。近年来,由中国科学院大连化学物理研究所杨维慎课题组合成的新型单层Zn₂（bim）₄分子筛纳米片对H₂/CO₂的分离系数,以及H₂的渗透量都远高于以往的分离膜。H₂/CO₂的膜分离技术被认为是零排放化石燃料及制氢的关键技术之一,可以高效的完成CO₂的燃烧前捕捉。而分子动力学模拟,作为一种从分子水平研究金属有机骨架（MOFs）多孔材料性能的方法,已经得到广泛的应用。它可以对实验中难以探测到的物理化学性质,在分子水平进行更加深入解释。本文采用分子动力学模拟的方法,分别模拟了该Zn₂（bim）₄膜材料在刚性和柔性两种状态下,对H₂和CO₂混合气体的分离情况,模拟结果显示:只有在柔性状态下,该膜材料才具有分离性能。柔性状态下膜孔道尺寸刚好与H₂分子的尺寸匹配,可以高效分离直径为0.33nm的CO₂和直径为0.29nm的H₂分子。符合实验事实。接着,在原有实验基础上进行了延伸的探究。分别探究了纯组分H₂原料气压强;H₂/CO₂混合气体原料气压强、温度、气体组分配比;对H₂的渗透性能,以及H₂/CO₂的分离性能的影响。结果显示:随着压强的升高,H₂的渗透率也会升高。该结果说明增加原料气压强可以提高H₂的渗透性;随着温度的升高,H₂的渗透量总体呈上升的趋向,但在上升到393K⁴23K范围时渗透量变化不再明显。该结果说明H₂渗透性的最适温度就在这个范围内;CO₂比例会影响膜对混合气体的分离性能。当CO₂在混合气体中比例越高,H₂的渗透率会相应减少。说明CO₂在Zn₂（bim）₄纳米片分子筛膜中的扩散行为会堵塞膜的孔道,从而影响H2的渗透性。模拟结果在分子水平上揭示了影响H₂渗透性能的因素,以及如何提高H₂的渗透性,从而高效的分离H₂/CO₂混合气体,为Zn₂（bim）₄分子筛膜的设计及其在气体分离领域的实际应用可能性提供了理论指导。