离子液体由于其较宽的液相稳定范围、优异的溶解能力、极低的蒸汽压和可设计等优点,已经被广泛应用于各种物质的分离。但是离子液体由阴阳离子任意组合而成,种类十分繁多,这使得对于给定的分离任务快速有效地选择合适的离子液体溶剂成为了一项巨大的挑战。针对该问题,本文提出了一种基于COSMO-SAC模型和基团贡献法的离子液体溶剂设计方法。为将COSMO-SAC理论应用于计算机辅助离子液体溶剂设计(CAILD)中,本文采用基团贡献法的思想,将离子液体分割成三部分：阳离子核、阳离子核上的取代基以及阴离子。通过对828种阳离子和61种阴离子的表面电荷密度分布函数(σ-profile)和空穴体积(FCOSMO)进行拟合,得到了各个基团的COSMO信息,并提出了命名为GC-COSMO的方法来预测整个离子液体的σ-profile和VCOSMO。为设计出满足实际应用要求的离子液体溶剂,在设计离子液体的结构时考虑了物理性质的影响,其中物理性质使用半经验的预测模型进行计算。通过在MATLAB平台上进行数学建模,整合所有预测模型和限制条件,并将分离过程中对于分离效果的评价指标作为设计任务的目标函数,将离子液体溶剂设计构建为一个混合整形非线性规划(MINLP)的优化问题。针对该问题,本文采用了分支定界法(branch and bound)来进行求解。为验证本文提出的设计方法的准确性,将其应用于苯-环己烷萃取分离和燃烧后C02气体的捕集过程的溶剂设计。通过对设计结果的分析以及与文献中相关报道的详细对比,证明了本文提出的方法能够高效且准确的进行离子液体溶剂的设计。