全球气候危机使得CO2减排成为21世纪最大的科技挑战之一。现有的后燃碳捕获技术,主要以醇胺水溶液来吸收电厂烟气中的CO2。但是,这种方法存在着一些固有的缺点：再生过程中吸收剂损失、设备腐蚀以及高能耗等。因此,对于低成本、低挥发、低能耗的高效CO2吸收剂的研究工作一直方兴未艾。为了得到满足上述要求的高效捕获剂,本文从离子液体出发,通过引入碱性基团、共混等方法,分别制备了多种不同类型的负载化离子液体及功能化离子化合物溶液,用作新型CO2吸收(附)剂,详细表征了其结构及物性,重点研究了其C02捕获性能。这些新型吸收(附)剂在提高吸收(附)容量及速度、降低脱吸能耗、降低合成成本等方面取得了显著的效果,具体研究内容及结果如下：首先,为了提高捕获容量和速度,合成了六种阴阳离子多氨基功能化的氨基酸季鳞盐离子液体[apaeP444][AA],并将其负载到多孔硅胶中,制得CO2吸收(附)剂。这些吸收(附)剂(简称Sorb-AA)兼具功能化离子液体和多孔载体两者的优点,即热稳定性良好(Td>200℃)、氨基含量高、比表面积大,同时能够规避功能化离子液体高粘的缺点,从而呈现出良好的C02捕获性能：吸收(附)-脱吸快、吸收(附)量大、选择性好,且具有良好的吸收(附)-脱吸循环稳定性和长程耐受性。其中,1：1负载的Sorb-Gly在模拟烟气中的CO2吸收(附)值达到1.37 mmol (60.4 mg) CO2/g sorb,并且经过1380个吸收(附)-脱吸循环,仍能保持90%的吸收(附)量。其次,为了降低碱性离子液体的合成成本,以氯化胆碱、正辛基三甲基氯化铵和三氮唑钠为原料,通过简单的一步离子交换反应,制备了两种三氮唑季铵盐离子液体[Ch][Triz]和[N1118][Triz]。该法原料价廉易得,过程简单,成本明显下降。所得的离子液体能够利用自身[Triz]-阴离子的亲核性,有效地捕获CO2,吸收(附)速率快、容量大。[Ch][Triz]的吸收量达到3.62 mmol (159.2 mg) CO2/g IL, [N1118][Triz]的吸收量为3.33 mmol (146.4 mg) CO2/gIL,但是这两种离子液体的热稳定性不够理想。为了进一步降低C02吸收剂的解吸能耗,通过简单的共混策略,将三氮唑碱金属盐(TrizM)溶解到聚乙二醇(PEG)中,制备了新型的TrizM-PEG溶液。这种含有“无质子杂环阴离子(AHAs)”的溶液体系挥发性低、热稳定性好、易制备、成本低,呈现出了优异的CO2捕获性能：(1)其中的TrizM盐能够等摩尔地化学吸收CO2,同时PEG也具有一定的物理吸收能力；(2) TrizM盐对CO2的吸收焓很低(-32.5--20.5 kJ/mol),接近常规离子液体的物理吸收焓,有利于降低再生能耗。最后,为了提高三氮唑钠的溶解度,降低溶液粘度,对溶剂进行了筛选,发现三氮唑钠在二甲基亚砜(DMSO)中溶解性能最好,溶解度高达36.8wt%。TrizNa-DMSO体系用于CO2捕获具有如下优点：(1)易制备、成本低；(2)溶液粘度小,对CO2吸收快、选择性好、吸收量高,其中30wt%TrizM-DMSO溶液的吸收量达到124.3 mg CO2/g solution(吸收量由TrizNa盐1：1的化学吸收和DMSO的物理吸收两部分组成)：(3) TrizNa在吸收CO2后会从溶液中沉淀析出,易于离心分离,因此脱吸过程只需加热TrizNa-CO2盐,而不需加热大量的溶剂；并且,TrizNa-CO2盐的解吸焓较低(-30 kJ/mol)。由于这两个重要因素,TrizNa-DMSO体系的再生总能耗显著降低,达到37-48 kJ/mol CO2,仅为30wt%醇胺水溶液能耗的10-13%。针对该体系,设计了“吸收-离心分离-再生-溶解”的四步CO2捕获工艺流程。该工艺与目前已工业化的石灰水脱硫工艺类似,兼容性好,易于工业化。作为一种新型的低能耗高效吸收剂,TrizNa-DMSO溶液呈现出较为理想的CO2捕获特性,具有工业化应用前景。