随着工业化社会的发展,化石燃料的消耗日益增加。CO₂作为最主要的污染组分之一,排放量已经远远超过了地球自然碳循环吸收碳的能力,由此造成的全球大气污染问题已经成为全人类关注的焦点。在这种严峻的形式下,CO₂的捕集与封存技术将会在应对全球变暖危机中发挥重要作用。固体吸附法以能耗低、设备简单、不易腐蚀等优势受到了众多学者的关注。考虑到固体吸附剂的种类繁多,且能够采用不同的方法修饰,这大大增加了固体吸附剂的种类和数量。虽然目前采用较多的重量法或体积法能够较为准确的进行CO₂吸附平衡测量,但是存在耗时长、材料使用较多等劣势,因此找到能够快速和准确的检测系统至关重要。本文改进并搭建了一套新型半自动化零长柱（ZLC）系统,以应用于快速筛选CO₂吸附材料。这种系统使用较少质量（3-20mg）的吸附剂样品,包括双检测器系统（TCD和MS）和新型气配系统,新型气配系统无需使用冷却浴和鼓泡器装置就可以直接使用水蒸气,预防了气体泄漏的可能。同时新型气配系统的进气流速可以控制在较低的范围,从而降低了气体的消耗,能够在平衡控制的条件下运行该系统,通过对新型ZLC系统进行调试验证了系统的稳定可靠性。另外,应用ZLC理论数学模型,提出了一种可以快速处理实验数据的算法,在Matlab模拟平台上计算出ZLC系统的空白体积为0.30cc。进一步使用新型ZLC系统对两种典型沸石分子筛进行CO₂吸附能力的快速排序。采用不到20mg的吸附材料,就可以在1h内完成一个样品的检测,通过c/c₀-Ft/M可以对样品的吸附能力进行排序。13X和5A分子筛的解吸曲线都表现出明显的非线性平衡,并且得到了13X分子筛在四种不同温度下（311K,333K,353K,373K）的吸附等温线,在烟道气主要条件（311K,0.1bar CO2分压）时显示出最大的吸附量为2.62mmol/g,明显优于5A的2.20mmol/g,并且依据不同温度确定的吸附热为37.0k J/mol。ZLC柱箱可以很容易安装更大的吸附柱（克级的吸附剂）进行突破实验。同样依据两种分子筛的突破实验研究,测量了在三种不同流量和两种不同体积分数下的CO₂吸附性能,计算并比较了捕获率、未利用床层高度和床层利用率的不同。本文提出的新型半自动化ZLC系统和数据处理算法实现了快速筛选CO₂吸附材料和快速数据处理的要求。