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锆酸锂(Li2ZrO3)作为一种高温C02吸附材料,具有较高的C02吸附容量和稳定的吸附／解吸循环性能,受到广泛关注。本文在综合论述C02高温吸附材料、锆酸锂材料研究现状的基础上,采用溶胶-凝胶法制备纳米锆酸锂粉体和多孔锆酸锂块体材料,系统研究了纳米锆酸锂粉体和多孔锆酸锂块体的溶胶-凝胶制备过程及工艺优化,分析了两种锆酸锂材料的CO2吸附／解吸性能,探究了其C02高温吸附／解吸原理与模型,为锆酸锂材料在高温吸附CO2领域的应用奠定重要基础。主要研究内容及结果如下：(1)以无机盐八水合氧氯化锆和硝酸锂为前驱体,盐酸为酸催化剂,乙二醇(EG)为络合剂,环氧丙烷(PO)为凝胶促进剂,采用溶胶-凝胶法制备了纳米锆酸锂材料。干凝胶在650℃热处理后由无定型转变为四方相Li2ZrO3,在900℃时,锆酸锂的晶型由四方相逐渐转变成单斜相；当热处理温度为1000℃时,Li20的高温挥发导致单斜相Li2ZrO3和单斜相ZrO2共存；热处理后纳米锆酸锂颗粒尺寸主要分布在50～200nm之间。(2)以无机盐八水合氧氯化锆和二水合乙酸锂为前驱体,65%浓硝酸为酸催化剂,环氧丙烷(PO)为凝胶促进剂,聚氧化乙烯(PEO) (Mv=1×106)为相分离诱导剂,水和乙醇为溶剂,采用溶胶-凝胶伴随相分离制备了多孔锆酸锂块体材料。PEO在相分离后主要分布在溶剂相中,当PEO添加量为0.120-0.130g,水醇比为2.00ml/3.00ml,PO为0.30ml时,可以制备得到具有贯通大孔、共连续骨架的多孔锆酸锂凝胶块体,大孔孔径主要分布在0.5-1μm,孔隙率为41.2%；干凝胶在400℃热处理后得到四方相ZrO2晶体,在650℃热处理则得到纯四方相的Li2Zr03,热处理后,多孔块体仍然保持原有的大孔结构,且其孔隙率与骨架密度均有所增加。(3)研究了四方相纳米锆酸锂在不同温度下的CO2吸附/解吸性能。四方相Li2Zr03具有比单斜相Li2Zr03更加优异的C02吸附性能,同时吸附温度对其性能具有较大的影响。在纳米锆酸锂体系中,450-550℃,四方相Li2Zr03的C02吸附速率及吸附饱和值随着吸附温度的升高而增大,550～650℃时,随着温度的上升,吸附速率和饱和吸附值则逐渐减小；在550℃,四方相Li2Zr03的CO2吸附饱和值可达最大,为21wt%；纳米Li2Zr03在CO2吸附／解吸循环中表现出优异的循环再生性能。(4)研究了锆酸锂多孔块体材料在不同温度下的C02吸附／解吸性能,随着吸附温度的上升,四方相Li2ZrO3的C02吸附速率和饱和吸附值逐渐增加,650℃时则达到13.7wt%,但在吸附/解吸循环过程中,随着循环的进行,CO2吸附量略有下降。因此,有必要对其多孔结构继续改善优化,推动多孔Li2ZrO3材料在高温C02吸附剂领域具有的应用。