我国的环境空气污染问题依旧严重,尤其是化石能源燃烧产生的大量二氧化硫（SO₂）严重危害着人们的身体健康。目前工业上使用的传统烟道气脱硫法存在水资源二次污染及产生大量难以利用的工业废物等问题。离子液体因具有低蒸汽压、高热稳定性、宽液态范围和可设计性等特点为解决烟道气脱硫问题提供了一种新方法。但是,一般离子液体在吸收SO₂时往往存在吸收量偏低以及脱附困难等问题,在一定程度上阻碍了离子液体的应用。作为国家自然科学基金资助课题（No.21403059）研究工作的一部分,本文针对以上问题设计并合成了几类新型的阴离子功能化离子液体并用于吸收SO₂。此外,本文还通过谱学表征以及量化计算的方法对功能化离子液体的SO₂吸收机理进行了研究。主要研究内容包括:（1）在氰基双功能化离子液体的基础上提出一种通过调控阴离子碱性来提升SO₂吸收量的新策略,设计并合成了一系列阴离子碱性不同的含氰基的阴离子功能化离子液体。利用红外、核磁和量化计算的手段研究了离子液体含有氰基的阴离子与SO₂之间的作用机理。研究结果表明可以通过阴离子的碱性强弱来调控离子液体阴离子上氰基作用位点与SO₂之间的相互作用的强弱,从而进一步调控离子液体的SO₂吸收量。（2）设计并合成了一系列含有多个作用位点的酰胺基的功能化离子液体。通过研究发现,酰胺基的引入不仅大幅度提升了离子液体对SO₂的吸收量,同时也降低了其对SO₂的吸收焓,机理研究结果表明,这类离子液体对SO₂的高效吸收主要是通过离子液体阴离子的氮位点与多个C=O位点通过较强的C=O···S相互作用和C-H···O氢键作用实现的。（3）针对离子液体在低分压条件下的SO₂吸收量偏低问题,设计并合成出了一类含醛基的阴离子功能化离子液体。提出了一种通过双位点作用机理,高效吸收低浓度SO₂的新方法。通过吸收实验、谱学表征以及量化计算等手段对该类功能化离子液体在低分压下吸收SO₂的机理进行了研究。结果表明,醛基功能化离子液体通过阴离子上醛基作用位点和氮位点与SO₂之间较强的C=O···S相互作用和C-H···O氢键作用实现了在分压为0.01MPa的条件下对SO₂吸收量的大幅提升,此外醛基的引入也使得所吸收的SO₂更容易解吸。