二氧化碳（CO2）是一种丰富、廉价且无毒的C1资源,可作为合成高附加值化学品的基础材料。然而,由于CO2的动力学惰性和热力学稳定性,使得CO2的高效利用受到限制。发展有效的CO2捕获、储存和利用（CCSU）技术是解决过度碳排放行之有效的方法。于此,本文立题于CO2分离与转化,首先综述了几种有潜力的CO2分离与转化的功能介质,然后针对功能介质分离CO2拟需解决的高温下CO2分离效率低、分离介质稳定性差、CO2吸附容量低等关键科学问题,展开以下研究:（1）利用离子液体和胺的特质,构建了一种质子型离子液体与有机胺混合CO2吸收剂,详细研究了温度、CO2分压和水含量对CO2吸收性能的影响。研究发现3-二甲氨基-1-丙胺醋酸盐+乙二胺吸收体系在50°C和1 bar下具有最高的CO2吸收量（6.71mmol CO2/g吸收剂）。红外光谱和核磁波谱研究表明,离子液体和胺之间的协同作用是实现高温下高效吸收的本质原因。研究结果为离子液体强化传统有机胺CO2吸收剂提供了思路。（2）采用机械球磨的方法,以商业的Si O2制备了一系列高性能的胺功能化Si O2,详细研究了机械研磨对胺负载量、吸附剂孔结构和CO2吸附性能的影响。结果表明,机械球磨法能够实现胺的均匀分散,而且制备的吸附剂在高温下表现出较高的CO2吸附能力。尤其地,在高温下PEI/Si O2对CO2/N2（15:85）气体有几乎无限的IAST选择性,而且该吸附剂也显示出良好的稳定性和再生性。（3）从分子活化的角度出发,设计合成了一系列羟基功能化的质子型离子液体,在无溶剂和助催化剂的情况下,成功将CO2在温和条件下转化为环状碳酸酯,并且质子型离子液体催化剂表现出优异的底物兼容性。机理研究表明,质子型离子液体中的羟基通过氢键作用促进了环氧化物分子的活化。（4）为实现CO2的吸附与转化,试图构筑兼具CO2吸附和催化转化的多孔材料。基于交联聚合物发达的孔结构,设计合成了一系列具有吸附和催化双功能的超交联离子聚合物（HCIPs）。通过调控聚合单体的结构,获得了表面积高达1448 m~2/g的HCIPs。实验表明,这些HCIPs具有丰富的微/介孔结构和丰富的离子对活性中心,不仅表现出优异的CO2分离性能,而且可以作为CO2与环氧化物环加成反应的无金属催化剂,成功将CO2催化转化为环状碳酸酯。