本发明公开了一种用于CO2/N2气体分离的微凝胶复合膜及其制备方法，以异丙基丙烯酰胺(NIPAM)为单体，N，N-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂，过硫酸铵为引发剂，采用无皂乳液聚合法制备常温下具有高水合能力的聚异丙基丙烯酰胺PNIPAM微凝胶(粒径在600～800nm)。采用聚砜平板膜为过滤层，对微凝胶分散液进行抽滤，使PNIPAM微凝胶均匀复合在基膜表面，形成具有气体分离特性的复合膜材料。测试表明，复合膜对CO2渗透分离性能良好，对于CO2/N2纯气体，CO2渗透速率为(60～180)cm3(STP)/cm2·s·cmHg，理想分离系数20～70。对于20vol％CO2/80vol％N2混合气体，CO2渗透速率在70～180cm3(STP)/cm2·s·cmHg，混合气体分离系数为15～60。该膜分离过程无毒无公害，工艺简单，可应用于气体分离领域。