离子液体作为典型的绿色环境友好型催化剂,以其污染少、挥发性低、结构和性质可设计等优点受到广泛关注。同时,由离子液体进一步衍生出的多孔离子材料,除具有离子液体的优点外,还兼具多孔催化材料的特性,可以有效克服目前工业上许多均相催化剂存在的难以回收等问题。基于此,本论文选取温室气体二氧化碳与环氧化合物环加成以及Knoevenagel缩合为特征反应,对合成聚离子液体的单体结构,单体含量、合成温度、聚合时间与聚合溶剂等进行调控,以实现绿色高效的CO₂催化转化过程。本论文研究内容包括以下三个部分:首先,合成一系列不同结构和碱性的离子液体并用于常压CO₂环化加成反应。结果表明,具有线性结构、强碱性、含活泼H和具有较小空间体积的离子液体有利于环化加成反应的进行。与其他均相催化剂相比,本实验条件更为温和,催化性能更为优异,离子液体循环使用性能良好。通过探究离子液体中N-H⁺键对环氧化底物的相互作用,提出了可能的环加成催化机理。其次,为解决均相反应体系催化剂分离困难等问题,在上述研究工作基础上,通过可聚离子单体的自由基共聚作用,制备了一些列富孔结构的多孔离子催化材料。通过XPS、BET、FTIR、SEM、TEM等表征手段深入探究催化剂与底物之间作用机制,阐明了催化剂结构对CO₂环加成的影响。研究发现,催化剂具有很好的热稳定性,重复循环性,以及优异的底物普适性。在不添加任何金属添加剂或溶剂的条件下,首次实现将低压二氧化碳（0.15 bar）高效转化为环状碳酸酯（≥99%）。此外,该催化剂在常温常压下（25°C,1 bar）也展现出极其高的活性。最后,我们继续利用多孔离子材料的碱催化活性,成功用于苯甲醛和氰乙酸乙酯的Knoevenagel缩合反应。通过详细探究离子单体含量、单体碱性、聚合溶剂、反应温度等条件对反应的影响后发现,以EA为聚合溶剂的多孔离子材料催化剂[PDVB-[AlTMG]Br-1在催化过程中具有更好的催化效果。此外,对催化剂的重复性能考察发现,制备的多孔离子材料不仅在Knoevenagel缩合反应中具有很好的热稳定性,在催化环化加成反应中也表现出优异的热稳定性和重复使用性。