随着经济和工业的不断发展,大气净化问题成为全球关注的热点之一。大量的二氧化碳（CO₂）排放导致大气中的CO₂浓度增加,使地球散热变得困难,大气温度不断升高,从而引起温室效应。大气中过量的CO₂常常会对人体健康、生物的生存与发育、物体腐蚀和全球大气环境造成严重危害,空气污染已成为全世界城市居民生活中一个无法逃避的现实,因此如何高效节能地处理大气污染气体是一个亟待解决的重要问题。吸附法具有运行费用低、消耗能量和原料较少、无二次污染等优点。因此,通过材料的变压吸附降低大气CO₂浓度具有很大研究意义。而金属-有机框架材料作为一种新型材料,相比传统的吸附材料具有高的比表面积、可控的孔道结构和丰富的活性位点,对CO₂吸附能力强。再者,为了深入研究吸附剂与CO₂分子之间相互作用的机理,目前有大量的技术可以用于检测其中的吸附机理,例如原位核磁共振、X-射线衍射和漫反射傅立叶变换红外分析技术等。本论文首先采用溶剂热法合成性能较优的金属-有机框架材料HKUST-1,然后通过合成后改性的方法将碱金属锂通过浸渍法掺杂到HKUST-1材料中,通过改变碱金属锂的浓度获得不同金属掺杂量的xLi/HKUST-1材料。并借助全站式气体吸附仪（3Flex）探究不同碱金属锂掺杂量对材料CO₂吸附性能的影响。结果表明,当掺杂的碱金属锂浓度为2.0 mol/L时所得材料的CO₂吸附性能达到最大值,为102.6 cm³/g。在相同条件下,该材料相比母体材料HKUST-1其吸附性能提升了一倍左右。材料改性前后的结构、成分和形貌等特性通过XRD、BET、SEM、XPS和TGA等技术进行表征。表征结果表明通过这种改性方法碱金属锂确实被掺杂到了HKUST-1材料结构中,改性后HKUST-1材料的结构得到保持,性能得到提升。同时通过掺杂碱金属锂,材料的热稳定性和再生性能未被破坏,7次重复实验后,材料仍保持90%以上的CO₂吸附性能。最后结合漫反射傅立叶变换红外光谱技术探究了掺杂的碱金属锂在CO₂吸附过程中所起的作用,研究结果表明碱金属锂改性后的材料性能提升这不仅归因于碱金属锂的掺杂使材料结构中的金属活性位点增加,而且由于碱金属锂的掺杂,改变了材料中的电子云排布和电荷分布。