大量化石能源的消耗为人类文明所带来的后果就是排放到大气中的碳化物、氮化物和硫化物等温室气体(GHG)的浓度越来越高，并且众多学者研究指出这些气体是造成全球“温室效应”的主要原因。自19世纪后期工业革命以来全球的CO2排放量一直呈增长趋势，作为目前CO2排放量世界第一的大国，中国已经提出计划2030年左右CO2排放达到峰值且将努力早日达峰，这意味着中国的CO2排放轨迹需要进行重大转变和调整。可以说我国面临着越来越严峻的CO2减排形势和越来越重的CO2减排任务。　　离子液体(IL)因其特有的低挥发性、良好溶解性和选择性以及阴阳离子的可设计性，使其具有较好的吸收性能和较低的再生能耗，离子液体在吸收CO2方面具有可观的应用前景，但离子液体存在高黏度、吸收速率缓慢、吸收量有限等缺点，使得其无法与有机胺溶液等现有技术相抗衡。　　离子液体支撑液膜(SILMs)具备离子液体与膜分离技术高效、可操作性强的双重优势，是新一代碳捕集技术，具备良好的气体分离性能，是提升CO2气体分子在离子液体中传质速率的一种重要的方式，其主要作用是降低液体主体相厚度进而加快CO2在膜过程中的传质速率。但是现有的传统溶解扩散传质模型仅适用于室温型SILMs，无法为功能型SILMs提供指导性的调控建议。　　针对以上问题，依托课题组已有的离子液体筛选及分离CO2过程强化研究的工作基础主要做了以下工作:　　1.选用绿色、经济的氨基酸和胆碱为原料，制备出价格、毒性和生物降解率比广泛采用的ILs性能优异一个数量级的功能型离子液体胆碱脯氨酸离子液体([Choline][Pro])（其价格、生物降解性以及IC50分别为56$·Kg-1、73.5％和3500μmol· L-1）;将[Choline][Pro]负载到多孔SiO2、PMMA、MCM-41三种不同载体上，考察不同载体以及离子液体担载量对CO2吸附性能的影响。　　结果表明:CO2吸收容量为0.0151～0.0399 g/gIL，并且呈现出良好的稳定性，其中多孔SiO2担载的离子液体表现出最佳吸附性能，达0.0399 g/gIL，而PMMA和MCM-41分别为0.0321、0.0248 g/gIL;随离子液体担载量的增加，其CO2的吸收容量逐渐增加，吸附达到平衡的时间小于20 min，而未担载的纯离子液体需90 min以上，大大提高了CO2的吸收速率。　　2.研究了[Choline][Pro]/室温型离子液体(RTILs)体系所制备的SILMs对CO2的吸附性能。以分离烟道气中N2和CO2为对象，通过动态通量评价装置，测试了不同温度下CO22/N2的渗透通量以及选择性。　　结果表明:CO2通量为654.5～1664.4 barrer，CO2/N2选择性为16.0～27.0，分离性能基本符合公认的潜在工业化应用标准，即CO2渗透通量～1000 barrer;CO2/N2选择性20～40的要求。　　3.选用黏度相对较低且与CO2有相互作用的[HMIm][NTf2]离子液体与胆碱氨基酸功能化离子液体进行混合并应用于SILMs以提升其分离性能。通过动态通量评价装置，测试了不同温度下CO2/N2的渗透通量以及选择性;选用溶解-扩散模型计算并分析了CO2在SILMs中的扩散过程。将不同温度、压力下CO2在SILMs中的渗透通量与[Choline][Pro]/[HMIm][NTf2]的黏度、CO2在该混合离子液体中的溶解度进行关联拟合，利用线性非平衡热力学理论模型对[HMIm][NTf2]的加入对CO2渗透通量提高这一现象进行阻力分析和机理解释。　　结果表明:总阻力1/kμ随着黏度的增加呈现先快速下降后又有上升的趋势。分析其原因，当[Choline][Pro]加入到[HMIm][NTf2]中的时候，CO2在混合离子液体中的总阻力包括可以使混合离子液体吸收CO2的总阻力迅速下降的化学反应阻力。由于[Choline][Pro]是一种黏度很高的离子液体，随着[Choline][Pro]加入量的增加，混合离子液体的黏度会有所上升，此时阻力从化学反应阻力转变成物理扩散阻力，使得阻力又会呈现上升的趋势。