能源和环境是备受世界关注的历史性问题,二氧化碳除了是著名的温室气体外,同时也是“管输”天然气的主要杂质气体之一。另一方面,在过去的几十年里,离子液体受到研究者越来越多的关注。由于室温离子液体具有良好的物化性质,如良好的溶解性和可被忽略的蒸气压,使得其在化学领域,尤其是绿色化学领域被广泛应用。本论文使用量子化学模拟计算对1-乙基-3-甲基氟化咪唑（EMIMF）离子液体的离子对构型,EMIMF-水复合物体系以及EMIMF-二氧化碳复合物体系进行了研究。同时,利用“银盐法”合成了 EMIMF离子液体,在此基础上进行二氧化碳吸收试验,并与模拟计算结果进行了对比,研究了吸收分压以及含水量对吸收效果的影响,得出如下主要结论:用GAUSSIAN 09软件在DFT-D3/6-31+G**级别下优化了 EMIMF离子液体的离子对构型,得到稳定构型后分析了阴、阳离子的相对位置关系以及阴离子的存在对阳离子构型的影响。分析结果显示,EMIMF在气相条件下存在5种稳定的构型,其中3种构型中的阴离子位于咪唑环平面“外部”,并且是以咪唑卡宾和氟化氢的形态存在;而另外2种构型中的阴离子位于咪唑环平面“内部”,并互为异构体,并且与环上的C3位成共价键。对EMIMF-水复合物体系在上述相同级别下进行了优化计算,得到稳定构型后分析了 EMIMF离子对与水分子之间的相对位置关系以及水分子的存在对复合物体系结构的影响。优化后的结果表明水分子与离子对之间存在氢键O-HF结构,水分子数目越多,相应位点的氢键数目也越多,但是氢键的存在对于构型的其它改变不明显。通过模拟计算表征了液相条件下EMIMF离子对的构型,该种构型主要以咪唑卡宾和氟化氢形式存在,且在液相条件下,这种复合物的构型是唯一的。对EMIMF-二氧化碳复合物体系在上述相同级别下进行了优化计算,优化后得到的结果表明阳离子与二氧化碳之间的反应非自发,而阴离子与二氧化碳之间的反应为自发的化学反应;对离子对-二氧化碳复合物的分析表明,它们之间的反应为非自发的物理反应,并且反应过程由阴离子主导,同时离子对与二氧化碳之间的反应会导致二氧化碳的O=C=O键角发生明显的改变。通过“银盐法”合成了纯度超过95%的EMIMF离子液体。在不同吸收分压和不同样品含水量条件下进行了二氧化碳吸收试验。结果表明,该离子液体吸收能力随着吸收分压和样品水含量的增大而增大;含水量大的样品的循环使用能力较强,而吸收分压不会影响离子液体的循环吸收能力。吸收试验结果验证了 EMIMF离子液体吸收二氧化碳的过程为非自发的物理过程。