近几十年来,随着人类社会的发展,空气中CO₂含量的日趋增长,加剧了温室效应,严重影响着地球的气候环境。节能减排已成为世界各国面临的重大问题。控制大气中CO₂的浓度有多种途径,采用合适的手段吸收排放的CO₂资源意义重大。合成优质材料,直接吸收化石燃料在燃烧过程中排放的CO₂,已经成为减少CO₂排放研究的重要课题之一。目前CO₂的分离和富集方法主要分为溶剂吸收法、吸附法、膜分离法及冷凝法。有文献介绍,多孔性二氧化硅（porous silica materials,简称PSM）是被广泛研究的CO₂吸附剂之一。由于PSM对CO₂的吸附主要是物理吸附,吸附作用较弱,吸附量以及选择性相对较低,为了提高其对CO₂的吸附性能,可采用氨基对PSM表面进行改性或一些碱性氧化物掺杂PSM。本文从以下三个方面进行了的相关的研究:以十六胺为模板剂、正硅酸乙酯为硅源合成了多孔球形结构的介孔SiO₂,用不同剂量的γ-氨基丙基三乙氧基硅烷（ATES）对介孔SiO₂进行了表面修饰,得到了一系列氨基嫁接ATES-SiO₂。利用XRD、BET、IR等方法分别测定了SiO₂和ATES-SiO₂的结构与性质。在室温常压下测得介孔SiO₂和一系列ATES-SiO₂对CO₂的吸附量。表面修饰前CO₂最大吸附量为0.93mmol·g^-1;表面修饰后,吸附量明显增大,可以达到5.74mmol·g^-1。说明,氨基嫁接法可以大大提高材料的CO₂吸附量。以反应成本低廉、方法简便、扩孔工艺快速有效的复盐溶液（H₂O:NaCI:LiNO₃:KCI=70:20:8:3.7,质量比）浸渍介孔SiO₂以增大其孔径,BET表征结果表明介孔SiO₂平均孔径从2.7nm扩大到了3.2nm。XRD表征显示扩孔后介孔SiO₂的结构仍为无定型的。扩孔后的介孔SiO₂的CO₂吸附量大大提高,从原来的0.93mmol·g^-1提高到4.60mmol·g^-1。说明利用碱性复盐离子浸渍法扩孔的材料更易于吸附CO₂。氨基嫁接后,材料对CO₂吸附从物理吸附慢慢转向化学吸附,吸附量也进一步提高到5.85mmol·g^-1。在制备多孔球形结构的介孔SiO₂的过程中分别掺入适量的Ca（NO₃）₂·4H₂O或Al（NO₃）₃·9H₂O,得到掺杂氢氧化物的样品Ca（OH）₂/Si和Al（OH）₃/Si,空气气氛下再在马弗炉600℃焙烧6h得到新样品。通过XRD表征测定合成样品的结构性质,表明煅烧得到了新产品。吸附CO₂的实验表明,Ca（OH）₂/Si的CO₂吸附量为5.46mmol·g^-1。说明选用适量的Ca（NO₃）₂·4H₂O或Al（NO₃）₃·9H₂O掺杂介孔SiO₂可提高材料吸附CO₂的能力。相对于氨基嫁接介孔SiO₂的方法,此方法具有原料成本低、对设备要求低、工艺简单、操作简便、无毒无害等优点。