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大量CO2排放造成的全球气候变暖等问题,严重影响了人类的经济和环境,已引起各国政府的广泛关注。这就要求开发出高效、节能、环保、经济的碳捕获新方法。离子液体以其蒸汽压低、液程宽、稳定性好、设计简单等优点,为开发新型的吸收CO2方法提供了机遇。本文采用一种基于量子化学计算的COSMO therm筛选方法来预测CO2在离子液体中的亨利常数,进而得出CO2在不同离子液体中的溶解度大小,筛选结果表明咪唑类离子液体对C02的溶解度较好。由于氨基功能化离子液体比传统的离子液体吸收C02的效果好很多,因此,本文使1-氨丙基-3-甲基咪唑阳离子([C3NH2MIm]+)和1-氨乙基-3-甲基咪唑阳离子([C2NH2MIm]+)分别与四氟硼酸根阴离子([BF4]-)、六氟磷酸根阴离子([PF6]-)、溴离子([Br]-)、氯离子([C1]-)以及赖氨酸根阴离子([Lys]-这五种阴离子组合得到10种氨基功能化咪唑类离子液体,并研究各离子液体对CO2的吸收效果。在研究离子液体的阳离子对吸收CO2的影响中发现1-氨丙基-3-甲基咪唑类离子液体对C02的吸收效果比1-氨乙基-3-甲基咪唑类离子液体对CO2的吸收效果好,故选择出阳离子为1-氨丙基-3-甲基咪唑的五种氨基功能化咪唑类离子液体,即1-氨丙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐[C3NH2MIm][BF4]离子液体、1-氨丙基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐[C3NH2MIm][PF6]离子液体、1-氨丙基-3-甲基咪唑溴盐[C3NH2MIm][Br]离子液体、1-氨丙基-3-甲基咪唑氯盐[C3NH2MIm][Cl]离子液体以及1-氨丙基-3-甲基咪唑赖氨酸盐[C3NH2MIm][Lys]离子液体为C02吸收剂,运用量子化学理论,通过Gaussian 16软件在密度泛函理论(DFT)计算方法下,选用6-311++G(d,p)基组对各离子液体的结构与性质进行了量子化学计算分析,然后又对选择出的吸收CC02较好的几种离子液体与CO2分子体系进行了量化计算,对它们的微观结构以及与CO2分子的相互作用进行了研究,得出结论如下:1.离子液体中不同的阴离子和阳离子对分子的结合能也有不同的影响,当阴离子相同时,[C3NH2MIm]+的结合能要大于[C2NH2MIm]+的结合能,当阳离子一定时,有赖氨酸盐类离子液体大于卤盐类离子液体大于氟酸盐类,大小顺序为Ebinding([C3NH2MIm][Lys])>Ebinding([C3NH2MIm][Br])>Ebinding([C3NH2MIm][CI])>Ebinding([C3NH2MIm][PF6])>Ebinding([C3NH2MIm][BF4]),结合能越大,离子液体中的阴、阳离子相互作用力也越大。2.由分子轨道分析可知,几种氨基功能化咪唑类离子液体的HOMO轨道主要由阴离子占据,CO2气体分子轨道与阳离子轨道基本不重叠,由此可知,CO2分子更容易被阴离子吸收,也更容易与阴离子相互作用。3.HOMO与LUMO之间的能量差越大,电子从HOMO到LUMO的跃迁所需要吸收的能量越多,对应其氧化还原稳定性越高,反应活性越差。得到赖氨酸盐离子液体相对其他四种离子液体来考虑更易于和CO2发生反应,由强到弱的顺序为:[C3NH2MIm][Lys]>[C3NH2MIm][Br]>[C3NH2MIm][Cl]>[C3NH2MIm][PF6]>[C3NH2MIm][BF4]。4.通过计算得到了几种离子液体吸收CO2的稳定构型,且在稳定构型中CO2键角均只有小幅改变,[C3NH2MIm][Lys]·C02 中的∠O50-C49-O51 由 180.0°变为 179.0480°,[C3NH2MIm][Br]·CO2 的由 180.0°变为 179.0112°,[C3NH2MIm][PF6]·CO2 的由 180.0°变为179.0476°,说明这几种离子液体均对CO2具有吸附作用。