近年来,微化工技术已在生化、医药、化工等诸多领域受到广泛关注。微通道内气液两相流与传质研究是微反应器设计、优化、操控及工业放大的基础。本文采用高速摄像仪研究了微通道内醇胺/离子液体水溶液吸收CO₂过程的气液两相分散、流动与传质的流体力学性能与传质特性。同时研究了挡板微通道内的传质与强化机理。主要研究内容如下:实验测量了单乙醇胺或甲基二乙醇胺（MEA或MDEA）、1-丁基-3甲基咪唑四氟硼酸（[Bmim][BF₄]）、水（H₂O）的二元和三元物系在常压、T=（293.15-333.15）K下的密度和黏度,并利用实验数据计算得到的体积和黏度性质以及红外光谱分析讨论了混合物中分子间的相互作用及分子结构。二元和三元物系的超额摩尔体积分别采用Redlich-Kister方程和Singh方程进行了拟合,黏度则分别由Jouyban-Acree方程及其扩展方程进行了拟合,均获得良好的拟合效果。研究了微通道内MEA/[Bmim][BF₄]混合水溶液与CO₂气液两相流的流型及弹状流条件下的空隙率和压力降。较大的化学反应速率使得弹状流与弹状-环状流的流型转变线移向更高的气相流速,并且导致空隙率和压力降减小。考虑到化学吸收的影响,利用Hatta数关联了空隙率和Chisholm参数C_p。此外,根据CO₂气泡大小、运动速度和传质系数的演变以及流动阶段的总传质系数,发现化学吸收可导致CO₂气泡大小和流速迅速减小,气泡的吸收率与相对流速（气泡平均流速与两相表观流速的比）符合线性规律,气泡的动态传质系数主要与液相流率和化学反应速率相关,而流动阶段的总传质系数还受到停留时间的影响。采用气液相Reynolds数和Damkohler数提出了液侧体积传质系数的预测关联式。研究并比较了微通道内四种醇胺/离子液体水溶液与CO₂在不同醇胺/离子液体浓度比和气液流量下的液侧传质系数（k_L）、比表面积（a）、液侧体积传质系数（k_La）及CO₂负载率,并比较了微通道与大型设备的k_L、k_La和a。为强化微通道内的气液传质,在微通道内两侧交错设置了长方形挡板。研究了有/无挡板微通道内水-CO₂和MEA/[Bmim][BF₄]混合水溶液-CO₂体系的体积传质系数、压力降以及有效能效。考察了操作条件、挡板特性参数以及通道宽度对微通道内传质强化的影响。在物理和化学吸收过程中,挡板引起的传质增强因子分别可达2.8和1.6,而压力降的增加分别小于0.5kPa（23%）和0.37kPa（30%）。