温室气体大规模排放引起的气候变化对全球的生态环境造成了巨大影响。二氧化碳是主要的温室气体之一,因此需将其捕获以稳定其在大气中的浓度。基于固体胺吸附剂的变电吸附法具有能源效率高,升温速率快,设备简便,选择性好的优点,是一种新型的二氧化碳捕集技术。而多孔炭材料具有丰富的孔结构、优异的电热性能和热稳定性,有望成为变电吸附的良好载体。本论文以廉价的煤为原料,配合造孔剂和粘结剂,通过挤出成型和炭化工艺制备出一体式的煤基微滤炭膜。将炭膜作为载体,具有不同结构的有机胺作为吸附剂,通过物理浸渍法制备变电吸附材料,并以其构建吸附组件。本文研究了煤基炭膜的微观结构和电热性能,以及不同结构的有机胺对CO₂变电吸附性能的影响和负载有机胺的炭膜的吸附机理。取得的主要实验结论如下:（1）制备的煤基炭膜表面平整,具有良好的孔隙率和机械强度,且在外接电压下能够快速升温。同时,在升/降温过程中炭膜表面发热均匀,不存在局部过冷或过热,是作为变电吸附的良好导电载体。（2）通过环氧丙烷和环氧氯丙烷分别对二乙烯三胺（DETA）和四乙烯五胺（TEPA）进行改性和交联,在碳链上引入了醇羟基并提高有机胺的分子量,增强了分子间作用力,提高了有机胺的沸点。分子量的提高会造成单位质量有机胺上活性吸附位点的减少,首次CO₂吸附容量降低,但循环性能大幅提升。其中以环氧氯丙烷交联的有机胺的循环性能最佳,在30℃,101.325 kP条件下10次CO₂/N₂和CO₂/CH₄分离的循环测试后,DETA-c-ECH能够保持82.8%和88.6%的吸附容量,TEPA-c-ECH的吸附容量能够保持在90.4%和84.8%。（3）负载有机胺的煤基管式炭膜对于CO₂的吸附机理与固定床吸附剂类似,但是其床层厚度极小,床层压降小,气体能够快速穿透管壁。有机胺负载在炭膜孔道中会减小孔径,阻塞部分孔道,增大了气体的传质阻力。同时胺基与CO₂之间较弱的化学作用能够实现气体的有效分离和吸附剂的快速脱附。