本发明提供一种碳量子点‑ZIF‑8填充的混合基质膜，由CDs@ZIF‑8与Pebax制备而成；所述CDs@ZIF‑8的制备方法为：将ZIF‑8浸入葡萄糖混合溶液，然后离心收集沉淀并清洗，最后在氮气或惰性气体氛围下煅烧，获得CDs@ZIF‑8。本发明还提供其制备方法和其在分离CO2/CH4混合气体中的应用。本发明的Pebax/CDs@ZIF‑8混合基质膜制备过程简单，反应可控，原料价廉易得，条件温和，可使填充剂与高分子基质优势互补。由于CDs含有丰富的含氧基团，可以在ZIF‑8分子笼中构建亲水性CO2传递路径，促进分子快速通过CDs光滑且无摩擦的表面，强化CO2的溶解扩散。