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世界人口的快速增加以及能量损耗的爆炸性增长，使 CO2的排放过量，破坏了区域生态环境系统中的碳平衡，从而引起全球变暖。因此，减少二氧化碳的排放是应对温室效应的关键所在。CO2的处理方法有很多，跟其他方法相比，吸附法具有明显的优势，特别是高温吸附在尾气源头回收利用CO2是目前研究的热点。 本文选取Li2TiO3作为高温吸附剂，以TiO2和Li2CO3为原料,采用传统的固相合成法合成Li2TiO3，研究Li2TiO3对CO2的吸附性能。本课题主要从以下三方面入手，一方面通过热力学焙烧，使碳酸锂中的Li+渗入到TiO2八面体结构中，从而制备得Li2TiO3。考查反应温度、反应时间对产物的影响。通过XRD结构分析考查煅烧条件对生成晶形的影响；通过SEM形貌分析考查煅烧条件对样品外观形貌的影响。另一方面采用单因素法，从气体流量、材料样品用量、吸附温度和时间、CO2含量、循环吸附次数等方面出发，详细探讨了影响Li2TiO3材料吸附CO2性能的有关因素。最后，通过对Li2TiO3材料进行Na元素掺杂，测定不同Na掺杂量对Li2TiO3材料吸附CO2能力的影响。通过XRD和SEM对掺杂后的Li2TiO3进行结构和形貌分析，以及通过掺杂后材料的比表面积研究Na掺杂对Li2TiO3材料吸附CO2的影响原因。探讨Na掺杂对Li2TiO3材料吸附CO2循环性能的影响。采用双壳理论模型对Li2TiO3材料吸附CO2的过程进行模拟，探讨二氧化碳在Li2TiO3材料及其金属掺杂上的吸附行为和机理。实验结果如下： （1）前驱体的最佳煅烧温度为800℃，最佳煅烧时间为20h。通过XRD和SEM表征表面在此煅烧条件下得到晶形结构完整、均匀、规整的单斜晶系的Li2TiO3。随着煅烧温度的提高，产物的平均粒径随之增大，煅烧时间对产物平均粒径有着不规律的影响。 （2）Li2TiO3对CO2的吸附-解吸是一个可逆的化学反应过程。通过热重分析，在纯CO2气氛中，Li2TiO3在600℃的温度下保温180min能达到最佳的吸附效果。同时最佳的气体流量为80mL/min以上，吸附剂质量不能超过20mg左右，在此条件下Li2TiO3材料吸附CO2后的质量增加百分比约为25.99%左右。Li2TiO3材料对CO2经过了五次吸附-解吸循环后衰减比达到67.03%。 （3）当n(TiO2):n（Li2CO3):n(Na2CO3)=1:0.97:0.03即x=0.03时，制备得到Li2TiO3材料具有最佳的吸附性能，材料的质量增加百分比达到30.23%左右。通过对各材料的XRD和SEM表征，从材料的晶体结构外观形貌上分析得到适量Na元素的掺杂可以改善Li2TiO3材料吸附CO2的性能。同时，Li2TiO3材料的元素掺杂前后基本上无法测得其比表面积，可见Li2TiO3和掺钠Li2TiO3对氮气都没有吸附效果，具有较好的选择吸附性。此外Na元素的掺杂过程中，比表面积并不是影响材料吸附CO2性能变化的主要因素。Na元素掺杂后Li2TiO3材料经过五次吸附-解吸循环之后的衰减比仅为14.28%。 （4）CO2在Li2TiO3材料上的吸附比较符合准一级动力学模型。参考Li2ZrO3和K-doped Li2ZrO3高温吸附CO2的双壳吸附机理（Double-Shell Mechanism），在一定程度上对Li2TiO3和Na-doped Li2TiO3高温吸附CO2的过程和机理进行了定性解释。