近年来，温室效应带来的全球变暖已经成为全球化关注的热点问题。CO2是温室气体中的主要成分之一。越来越多的科研工作者开始关注CO2气体的分离、收集、储存和转化。目前，工业上有很多收集CO2的方法，但这些方法尚不成熟，仍有很大的改进空间。因此，寻求一种方便、高效、低消耗的处理CO2气体的方法仍是一个难题。本文主要运用密度泛函理论方法，并结合分子中的原子（AIM）理论、自然键轨道（NBO）理论及动力学模拟等计算和分析方法，系统探究了氨硼烷、金属硼簇及甘氨酸离子液体与CO2的作用机制，以期为研究各种材料对CO2的吸收提供新思路。本文主要分三部分来进行讨论研究：首先，系统探讨了氨硼烷（NH3BH3）与CO2的作用机制及后续释放氢气的反应机制，发现NH3BH3与CO2的作用并不是一步完成的，甲酸分子在整个反应过程中起着非常重要的作用；所得红外光谱很好地解释了实验上的观测结果。阐明了CO2能够促进氨硼烷分解释放氢气的本质原因。其次，系统考察了中性Co@B8和M@B9(M=Ir, Rh, Ru)及其阴离子团簇与CO2、N2及CH4分子之间的作用行为，讨论了形成的稳定复合物的结构特征、相互作用能、红外光谱及电荷转移。研究表明：Co@B8、Ir@B9和Rh@B9团簇可以作为一种潜在的CO2吸收剂，并可用于含有N2和CH4混合气（如天然气）中CO2的分离。最后，对1-乙基-3-甲基咪唑阳离子与甘氨酸阴离子组成的甘氨酸离子液体吸收CO2的过程及反应机理进行了系统研究。研究结果表明：甘氨酸离子液体通过其阴离子对CO2进行吸收，水分子的参与能极大地促进离子液体对CO2的吸收。在标准状态下，甘氨酸离子液体吸收CO2的反应是一个吸热的非自发过程。