合成了4种离子液体([Bmim][BF₄]、[Bmim][TFSI]、[P₈₈₈₃][BF₄]和[P₈₈₈₃][TFSI]),对其进行了红外和热重表征,并研究了对甲苯和二甲苯的吸收性能。选择甲苯为模型化合物,运用量子化学理论,利用Material Studio软件的Dmol3模块,进行了季鏻离子液体与甲苯作用的模拟计算,并与咪唑类对比分析。分别计算了离子液体对、甲苯与离子液体对相互作用的键长、键角、氢键作用、C/H?π作用、电荷分布、分子轨道、吸收能等微观参数,得出的主要结论如下:1.离子液体的种类对甲苯和二甲苯的吸收性能影响显著,季鏻类离子液体的吸收性能均远大于咪唑类,阴离子的吸收能力大小为[BF₄]^->[TFSI]^-。离子液体对于甲苯的吸收能力更优,其中[P₈₈₈₃][BF₄]对于饱和甲苯气体的吸收性能最好,在298 K下吸收量达到2.840 g/g,对于邻二甲苯、间二甲苯和对二甲苯的气体吸收量分别为1.462 g/g、0.936 g/g和0.678 g/g;而[P₈₈₈₃][TFSI]的吸收量顺序是:甲苯>邻二甲苯>对二甲苯>间二甲苯。2.咪唑类[Bmim][BF₄]和[Bmim][TFSI]的离子对之间均主要依靠氢键作用稳定存在,且两种离子液体阴阳离子之间均分别存在5条氢键;[Bmim][BF₄]和[Bmim][TFSI]对甲苯的吸收均属于物理吸收;甲苯与[Bmim]⁺阳离子可以形成3条C/H?π键来使吸收体系更加稳定,与[BF₄]^-形成2条氢键;[Bmim][BF₄]·C₇H₈体系的前线分子轨道表明甲苯与[BF₄]^-之间存在更强的相互作用;由E_abs（[Bmim][BF₄]·C₇H₈）>E_abs（[Bmim][TFSI]·C₇H₈）可知,[Bmim][BF₄]对甲苯的吸收性能更好。3.季鏻类[P₁₁₁₄][BF₄]和[P₁₁₁₄][TFSI]的离子对之间也主要依靠氢键作用稳定存在,且上述离子液体阴阳离子之间分别存在7条和5条氢键;[P₁₁₁₄][BF₄]和[P₁₁₁₄][TFSI]对单个甲苯的吸收均属于物理吸收;甲苯与[P₁₁₁₄]⁺阳离子可以形成3条C/H?π键,与[BF₄]^-和[TFSI]^-分别形成了1条氢键;[P₁₁₁₄][BF₄]·C₇H₈和[P₁₁₁₄][TFSI]·C₇H₈体系的前线分子轨道表明:甲苯与[P₁₁₁₄]⁺和[BF₄]^-之间均存在强烈的相互作用;由E_abs([P₁₁₁₄][BF₄])>E_abs([P₁₁₁₄][TFSI])可知,阳离子一定时,对甲苯吸收能力[BF₄]^->[TFSI]^-。4.季鏻类[P₄₄₄₃][BF₄]的阴阳离子之间主要依靠氢键作用稳定存在,且上述离子液体阴阳离子之间存在6条氢键;[P₄₄₄₃][BF₄]对单个和两个甲苯的吸收均属于物理吸收;当[P₄₄₄₃][BF₄]吸收一个甲苯稳定时,甲苯会与阳离子[P₄₄₄₃]⁺形成3条C/H?π键,与[BF₄]^-形成2条氢键,两者对[P₄₄₄₃][BF₄]_·C₇H₈的稳定起到重要的作用。当吸收第二个甲苯时,新加入的甲苯会与阳离子[P₄₄₄₃]⁺形成4条C/H?π键,4条C/H?π键的协同作用使得[P₄₄₄₃][BF₄]·2C₇H₈体系平衡稳定的存在;[P₄₄₄₃][BF₄]·C₇H₈和[P₄₄₄₃][BF₄]·2C₇H₈体系的前线分子轨道表明甲苯与[P₄₄₄₃]⁺和[BF₄]^-之间均存在强烈的相互作用,且两个甲苯分子依然可以稳定吸收;由E_abs([P₄₄₄₃][BF₄]·2C₇H₈)>E_abs([P₄₄₄₃][BF₄]·C₇H₈)可知,[P₄₄₄₃][BF₄]吸收两个甲苯比单个甲苯更有利;由E_abs([P₄₄₄₃][BF₄]·C₇H₈)>E_abs([P₁₁₁₄][BF₄]·C₇H₈)可知,当阴离子一定时,随着季鏻阳离子碳链的增加,甲苯吸收能力也随之增加。由吸收能、结构参数、前线分子轨道分布等微观特性可知,相比于[Bmim][BF₄],[P₄₄₄₃][BF₄]对于单个甲苯的吸收性能更好,进而[P₄₄₄₃][BF₄]·2C₇H₈的优势更加明显。