工业革命以来,过量排放二氧化碳（CO₂）导致了温室效应等全球环境问题。为了减少CO₂排放,各国制定了众多碳减排策略。其中,燃烧后CO₂捕捉（PCC）技术以胺溶液为捕捉剂的化学吸收法由于其与CO₂反应性高、反应速度快、吸收容量高、吸收剂可循环使用等优点而被认为是能有效遏制CO₂排放的技术之一。但是,该技术存在吸收剂再生阶段再生能耗高等缺点,限制了其在发电厂的大规模推广使用。因此,设计新的胺类吸收剂以提高其吸收性能是目前PCC技术的一个重要研究方向。新型胺吸收剂的开发主要是寻找更为合适的溶剂或者设计新型胺结构,研究发现溶剂及胺结构变化都会影响胺吸收CO₂的化学过程,进而影响胺溶液吸收CO₂能力。因此,揭示溶剂或者胺结构的改变对于有机胺吸收CO₂化学过程的影响有助于优化设计新型高效胺溶液。本研究利用计算模拟的手段探究了溶剂效应对参考胺体系乙醇胺（MEA）水溶液吸收CO₂化学过程的影响、二胺水溶液与CO₂的化学反应机制、二胺结构变化对二胺水溶液吸收CO₂化学过程的影响,主要研究内容和结果如下:（1）使用半经验方法（PM3-PDDG）和密度泛函方法（B3LYP/6-31+G（d,p））作为量子力学（QM）区域的计算方法的量子力学/分子力学相结合的QM/MM方法,选用5种介电常数和氢键能力不同的有机溶剂,系统地研究了有机溶剂形成氢键的能力对MEA吸收CO₂过程的影响。发现反应决速步骤的动力学参数与生成氢键能力的相关关系比与溶剂介电常数的更大,阐明溶剂生成氢键容量对胺与CO₂反应动力学的重要性。（2）使用量子化学计算方法B3LYP/6-311++G（3df,2pd）//B3LYP/6-311++G（d,p）研究9种含有不同胺基组合类型和碳链长度的二胺溶液与CO₂的反应机制。发现在伯胺/仲胺基组合的二胺溶液中,其主要产物是单氨基甲酸酯和双氨基甲酸酯;而在含叔胺基团的二胺溶液中,其主要产物是单氨基甲酸酯。胺基类型和碳链长度对于质子化二胺的胺基与CO₂反应生成两性离子中间体的活化自由能影响不大。分子间质子转移均为无能垒反应;分子内质子转移反应的能垒会随着碳链的增长而变小,其反应速率常数会随着碳链的增长而变大。通过质子化二胺与游离二胺与CO₂反应能垒的对比和生成分子间与分子内质子产物的反应焓对比,发现分子内质子转移产物更有利于二胺溶液对CO₂的吸收、降低再生能耗。