离子液体（ionic liquid, IL）是一种在室温及邻近室温下的有机熔盐，是由离子组成的有机液态物质，被认为是一种环境友好的溶剂。其最大的特点是几乎没有蒸气压。除此之外，离子液体还具有良好的热稳定性和化学稳定性，结构可调，性质可控等特点。在常温下，它对SO₂、CO₂、H₂S、乙烯、乙烷等多种有机或无机气体都具有很好的溶解性能。目前，离子液体在加氢反应、萃取分离、电化学等许多领域有着广泛的研究，但有关离子液体吸收烟气中SO₂和CO₂的研究仍然处于探索阶段。本文首先针对离子液体吸收SO₂的机理尚不明确，对离子液体脱硫机理进行了探讨，获得了离子液体吸收SO₂的机理，进而又考查了烟气中的其它成分（水分、氧气、灰分等）对离子液体脱硫的影响。之后，以离子液体脱硫机理为基础合成了新型离子液体用于高温吸收CO₂，并考查了影响脱碳的因素。主要工作及结论如下：1、合成了多种功能化离子液体，并提出了一种新的离子液体纯化方法——氮气吹扫法。结果表明，这种方法可以在短短的几个小时甚至少于0.5小时的时间内，使离子液体中的水和挥发性有机溶剂的质量分数从0.05降低至0.001左右。这种方法还可以避免离子液体的降解，并节约大量的能量。除此之外，该方法还可以用来分析溶剂与离子液体之间的相互作用强弱。2、研究了不同种类离子液体吸收SO₂过程中黏度、密度、电导率的变化，通过这些实验结果和谱图分析，我们提出了一种新的吸收机理。对于功能化离子液体来说，吸收SO₂既包括物理作用也包含化学作用，离子液体酸根对应有机酸的酸性弱于亚硫酸时，发生明显的化学吸收，且离子液体与SO₂的化学计量比为1:0.5；而对于常规离子液体来说吸收过程只有物理作用。3、研究了离子液体吸收SO₂过程中水分的影响。结果表明，烟气中的水分可以被离子液体吸收，吸收的水分并没有降低离子液体对SO₂的吸收量，但是却大大降低了离子液体吸收过程中的黏度，在40℃，烟气中含2%的SO₂情况下，水分存在可使离子液体吸收SO₂后的黏度由无水时的8797mPa·s降低到了254mPa·s。4、研究了多种离子液体对模拟气中水分的吸收情况，发现不同种类的离子液体对模拟烟气中水分的吸收情况表现出了很大的差异，适度降低烟气水分或者采用非质子化甚至疏水离子液体可以有效降低水分吸收量，并且基于拉乌尔定律可以得到水的活度系数。其中质子化亲水离子液体对水分的作用较强，水的活度系数小于1；疏水离子液体与水的作用力较弱，水的活度系数大于1；而非质子化亲水离子液体与水的作用力与水分子之间的作用力相近，水的活度系数几乎等于1。5、研究了离子液体吸收SO₂过程中氧气的影响。结果表明氧气的存在会导致吸收的SO₂发生氧化，但是氧化量很小。升高温度、提高氧气浓度、延长吸收后停留时间以及加入灰分均会增加SO₂的氧化，通过分析我们给出了一些减少氧化的措施。同时还考查了CO₂对离子液体吸收SO₂的影响，发现CO₂对SO₂的吸收没有影响。6、研究了离子液体吸收SO₂过程中硫酸的影响和含硫酸离子液体的再生。结果表明，当离子液体中有硫酸时，离子液体对SO₂的吸收量将大大降低，当离子液体与硫酸的摩尔比为1:0.5时，离子液体对SO₂丧失了吸收能力。但是，当向含有硫酸的离子液体中加入NaOH、CaO或CaCO₃时，离子液体中的硫酸就能被去除，离子液体得以再生。7、合成了一种新型的多元胺离子液体用于常压高温下吸收模拟烟气中的CO₂。这种离子液体的制备简单，可以通过多元胺和有机酸直接中和获得，在高温下对CO₂有很强的吸收能力，其中三乙烯四胺乳酸盐在110℃下，对CO₂吸收量能达到0.94mol/mol离子液体。离子液体与CO₂的作用机理为离子液体的自由氨基与CO₂的化学作用，并且自由氨基数量可以通过酸碱比例调节，易于功能化。8、合成了多种吸收CO₂的功能化离子液体，研究了烟气中的水分、SO₂以及吸收温度对吸收过程的影响。结果表明，脱碳的功能化离子液体均可以吸收SO₂，并且水分、SO₂以及温度对CO₂的吸收过程都有较强的影响。