دی اکسید کربن یک گاز اسیدی و خورنده است، که باید از جریان گاز طبیعی حذف شود. فرایندهای غشایی روش های مناسبی برای حذف co2 از گاز طبیعی هستند. غشاءهای کامپوزیت شامل یک لایه نازک گزینش پذیر که بر روی یک ساپورت متخلخل پوشش داده شده است، برای جداسازی گاز مناسب هستند. در بخش اول این تحقیق، غشاء کامپوزیت پلی اتر سولفون (pes) پوشش داده شده با پلی دی متیل سیل اکسان (pdms) تهیه می شود. دو روش پوشش دهی و غوطه وری برای ایجاد لایه گزینش پذیر pdms روی سطح ساپورت استفاده می شود. اثر چندین مرتبه تکرار پوشش دهی و غوطه وری روی نفوذپذیری و گزینش پذیری co2، ch4و n2بررسی می شود، همچنین اثر شرایط پوشش دهی شامل غلظت محلول پوشش دهی و دمای پخت بررسی می شود. زمانی که غلظت محلول پوشش دهی افزایش می یابد نفوذپذیری co2 در ابتدا به سرعت کاهش می یابد و سپس به یک مقدار نسبتاً ثابت می رسد. غلطت بهینه محلول پوشش دهی wt% 5 می شود. دمای پخت اثری روی نفوذپذیری و گزینش پذیری co2 ندارد. در روش پوشش دهی، دوبار پوشش دهی از حالت های دیگر مناسب تر است. گزینش پذیری غشاءهای کامپوزیت تهیه شده به روش غوطه وری بیشتر از روش پوشش دهی است. گزینش پذیری co2/n2 و co2/ch4 در غشاء پنج مرتبه غوطه ور شده به ترتیب به 45.5 و 9.3 می رسد. در بخش دوم این تحقیق، عملکرد غشاءهای نانوکامپوزیت دو لایه برای جداسازی گاز بررسی مشود. غشاءهای نانوکامپوزیت پلیمر- نانوذره معدنی، راهکار جالبی برای بهبود خصوصیات فیزیکی، شیمیایی و جداسازی غشاءهای پلیمری نشان می دهند، چون آن ها دارای هردو مشخصه غشاءهای آلی و معدنی هستند. در این تحقیق برای اولین بار عملکرد غشاءهای نانوکامپوزیت دو لایه برای جداسازی گاز بررسی می شود. در واقع، بررسی آزمایشات نشان می دهد که کدام بخش از غشاءهای نانوکامپوزیت با نانوذرات tio2 اثر بهتری بر عملکرد غشاء برای جداسازی گاز دارد. اثر حالت های مختلف به کارگیری نانوذرات tio2، شامل ترکیب شده در لایه پوشش دهی pdms یا ساپورت pes و همچنین پوششش دهی tio2 برروی pes که سپس با pdms پوشش دهی می شود، بر عملکرد غشاء بررسی می شود. نتایج نشان می دهد که ساپورت pes پوشش دهی شده با نانوذرات tio2 اثر مطلوب تری روی جداسازی گاز دارد. اثر tio2 به صورت ترکیبی در ساپورت بهتر از پوشش دهی tio2 برروی ساپورت یا ترکیب کردن آن با pdms است. نفوذپذیری co2، و گزینش پذیری co2/n2، co2/ch4 برایpdms/pes-btio2-7 به ترتیب gpu 188.7، 8.6 و 3.4 می رسد.