当前人类活动引起温室气体排量的逐年增长导致全球变暖,给生态环境和人类自身带来了严重和不可逆转的负面影响。由于排放量巨大,C02被认为是最重要的一种温室气体。对C02的捕集封存能有效控制温室气体排放,是缓解温室效应和全球变暖以及生态环境恶化等问题的重要手段,因此,研究C02的捕集和封存意义重大。在CO2捕集分离技术中,吸附法工艺流程简单,对压力和温度的适应范围广,能耗和成本低,无设备腐蚀,是一种环境友好的C02捕集方式,具有良好的开发前景和研究价值。研发吸附量高、分离效果好以及成本低廉的新型吸附剂对吸附技术在C02捕集中的广泛应用具有十分重要的意义。本论文选取竹炭、硅系气凝胶和活化碳气凝胶作为载体,探究竹炭、硅系气凝胶和活化碳气凝胶负载有机胺捕集CO2的性能,并通过扫描电镜、傅里叶变换红外光谱、N2物理吸附/脱附和热重分析对样品进行了表征,主要内容如下：(1)采用浸渍法将竹炭(BC)分别负载多乙烯多胺(PEPA)和聚乙烯亚胺(PEI),得到多胺修饰竹炭CO2吸附剂BC-PEPA和BC-PEI,用以吸附低浓度(0.4%)CO2。考察不同温度、不同PEPA和PEI负载量以及吸附过程中是否存在水分对其吸附性能的影响。在50℃下,BC-PEPA的最佳负载量为23.1wt.%,CO2饱和吸附容量为0.58mmol/g; BC-PEI的最佳负载量为28.6wt.%,饱和吸附容量为0.81mmol/g。水分的存在能显著提高竹炭负载有机胺的C02吸附容量。(2)通过溶胶-凝胶法、疏水改性和常压干燥制备了硅系气凝胶,并用PEI对硅系气凝胶进行了修饰。研究了吸附材料(自制硅系气凝胶及其复合气凝胶、市售疏水硅系气凝胶)、制备条件(不同疏水改性剂处理、PEI负载量)、吸附条件(吸附温度和压力)对制备样品C02吸附性能的影响。研究发现自制Si02气凝胶负载PEI对C02的吸附性能要优于市售疏水Si02气凝胶负载PEI。在25℃、C02摩尔分数为5%、吸附压力为0.3Mpa和PEI负载量为50wt.%的条件下,三甲基氯硅烷疏水改性的自制Si02气凝胶负载PEI对于CO2的饱和吸附量达到2.67mmol/g。增加吸附压力有利于提高硅系气凝胶负载有机胺的C02吸附容量。(3)通过溶胶-凝胶法、常压干燥和KOH活化制备了活化碳气凝胶,研究了活化条件(不同KOH和碳气凝胶活化比)、有机胺种类(PEI和四乙烯五胺(TEPA))、有机胺负载量、吸附温度、聚乙二醇的添加和表面活性剂的添加对活化碳气凝胶负载有机胺捕集C02性能的影响,同时对吸附剂的循环再生性能进行了考察。活化碳气凝胶负载有机胺对C02的吸附容量随着温度的升高呈现先升高后降低的趋势。当KOH和碳气凝胶活化比为1,活化碳气凝胶负载PEI的最佳吸附温度为75℃,最佳PEI负载量为55wt.%,在此负载量下,活化碳气凝胶负载PEI具有最大的C02饱和吸附量和最高的胺利用率。活化碳气凝胶负载TEPA对C02的饱和吸附容量要大于活化碳气凝胶负载PEI,但其热稳定性较差,难以循环再生利用,而活化碳气凝胶负载PEI具有相对稳定的循环再生能力。在75℃、C02摩尔分数为5%、吸附压力为0KOH和碳气凝胶的活化比为1、PEI负载量为55wt.%的条件下,制备吸附剂对C02的饱和吸附量达到2.06mmol/g。负载有机胺的过程中添加聚乙二醇能够促进氨基甲酸盐型两性离子的形成,从而使吸附剂的C02饱和吸附量增加。