离子液体脱硫剂具有蒸气压低，稳定性高，对SO₂吸收能力好的特点，已受到国内外的广泛关注。但离子液体黏度较高、价格昂贵的缺点限制了其工业应用。选择低成本、性能优越的离子液体，探索其应用形式，是离子液体用于烟气脱硫亟需解决的问题。本文制备研究了溴化1-丙基-3-甲基咪唑C3MIM Br、溴化1-丁基-3-甲基咪唑BMIM Br和溴化1-戊基-3-甲基咪唑C₅MIM Br三种离子液体，并用核磁和红外进行表征。结果表明：三种离子液体对SO₂具有较好的吸收能力，在25℃、101.3KPa下，50min内达到吸收平衡，平衡吸收量分别为：1.44，1.61，1.79mol SO₂/mol ILs。平衡吸收量随着烷基侧链、SO₂浓度和流量的增大而增大，随着温度的增大而减少。平衡时间随着SO₂浓度、流量和温度的增大而减少，随着烷基侧链的增加而增大。吸收后离子液体通过加热方式再生，平衡解吸率受温度和时间两方面影响，解吸后离子液体可循环使用。对比吸收前后离子液体红外光谱发现再生离子液体没有完全恢复。采用硅胶负载C₅MIM Br，研究结果表明，负载离子液体后硅胶吸收SO₂的性能得到一定提高，通过离子液体改变硅胶孔道，减少比表面积和增加脱硫能力两方面的影响，负载比例为0.5:1（[C₅MIM]Br SiO₂质量比）时， C₅MIM Br/SiO₂对SO₂的平衡吸收量最大（0.21gSO₂/g C₅MIM Br/SiO₂）。红外光谱分析结果表明， C₅MIM Br/SiO₂脱硫中硅胶和离子液体与SO₂均有作用。量子化学计算方法可减少实验筛选离子液体的盲目性，为设计开发新型脱硫离子液体提供理论依据。通过Gaussian03软件，采用密度泛函（DFT）方法，在B3LYP/6-31+G （d）水平下进行计算，发现阴离子主要在咪唑环周围与阳离子作用，与烷基侧链的作用很弱；阴阳离子间相互作用能已超过了一般氢键的键能范围，当阴离子与两个氮原子间的氢原子作用时，阴阳离子间的相互作用能较大；SO₂分子易与咪唑环上氢作用，与阳离子的相互作用能在氢键的键能范围之间，氢键在SO₂与阳离子相互作用中起到重要作用。SO₂分子使溴离子与阳离子形成的氢键减少，阴阳离子间的相互作用减弱。SO₂分子与阴阳离子对间的相互作用能远大于单独的氢键的键能，阴离子在离子液体与SO₂相互作用中起到重要的作用。