二氧化碳(C02)近来被认为是造成“全球气候变暖”问题的元凶,因此备受关注。离子液体具有蒸汽压低、液程宽、溶解力强、结构性能可调等一系列优良特性而成为二氧化碳的良好捕集剂。目前氨基、氨基酸基、酚基、唑基等不同功能化的离子液体已经被众多的学者研究出来,但是吸收容量低、脱附过程能耗大等问题尚待解决。因此发展新型的离子液体很有必要,本文主要设计合成了许多结构不同的功能化离子液体,应用于二氧化碳的捕集过程,该类离子液体的开发为设计新型离子液体开辟了思路。首先,我们改变阴离子结构设计合成了一系列新型阴离子功能化离子液体,该类离子液体阳离子为季磷,阴离子为含羰基类基团的唑类或者酚类,如[P66614][4-CHO-Im],基于羰基类的基团如醛基、酯基与二氧化碳之间存在弱的路易斯酸碱和C-H...O弱氢键作用,我们将这种作用用于二氧化碳的捕集。结果表明,相比较咪唑或者酚类阴离子功能化离子液体,含羰基的咪唑或酚类阴离子功能化离子液体吸收容量明显提高,可达到1.24mol/molIL。此外,由于羰基类吸电子基团的引入使得唑基阴离子上电负性N与二氧化碳的作用焓降低,从而使脱附能量减少。量化计算和谱学研究表明新引入的羰基类官能团与二氧化碳之间存在路易斯酸碱和C-H...O弱氢键作用,而且电负性N上电荷的分散使这种作用得到加强,从而达到增加二氧化碳捕集量的效果；另外由于羰基的吸电子作用使电负性N与二氧化碳作用减弱,使脱附更易。此外,该类离子液体也表现出良好的循环性能,是具有良好潜力的二氧化碳捕集剂。其次,我们从阳离子结构改变入手,研究阳离子链长改变对离子液体吸收二氧化碳性能的影响,在阴离子不变的情况下减少阳离子碳数,以实现对二氧化碳高的质量吸附量(gCO2/gIL)。为此,我们设计合成了大小不同阳离子和相同阴离子组成的离子液体,即[P4442][Triz]和[P66614][Triz],研究了改变阳离子的大小研究阳离子的大小对离子液体物化性质以及吸收二氧化碳性能的影响,结果表明阳离子减小对离子液体的碳捕集过程是有利的,相比较长链的[P66614][Triz],短链的离子液体[P4442][Triz]表现出更加高效的CO2捕集性能,不但其重量吸收容量明显提高,而且摩尔吸收容量也有提高,在35℃下质量吸收量高达14.3%。这种阳离子的调控作用为发展捕集C02更高效的离子液体提供了指导。总之,本文分别研究了阴离子和阳离子调控离子液体吸收二氧化碳的行为,从阴离子的角度考虑,我们设计了阴离子含羰基类基团的功能化离子液体,这类离子液体表现出良好的稳定性、循环性能和高效的二氧化碳捕集能力,是一类具有潜力的碳捕集剂。从阳离子调控角度考虑,我们探究了阳离子对离子液体碳捕集过程的影响,通过改变阳离子的大小来设计合成具有高二氧化碳质量吸附量的离子液体,表明季磷型离子液体阳离子减小对离子液体吸收二氧化碳有促进作用,这将为设计适于工业应用的离子液体提供方向。