二氧化碳的捕集与封存技术(CCS)是实现二氧化碳减排并促进中国化石能源清洁利用的重要方法之一。该技术包括C02捕集、运输以及封存三个环节,其中,CO2捕集是投资成本和能耗最为密集的环节。吸附法C02捕集技术具有降低C02捕集成本和能耗的潜力,而且能够克服传统醇胺法CO2捕集所存在的吸收剂降解、设备腐蚀等问题。但传统的C02吸附剂通常难以适应电站锅炉燃烧后烟气量大、C02浓度高、成分复杂的烟气工况。因此,本文根据分子印迹技术的原理,采用本体聚合法,制备了一种具有高CO2吸附容量、高选择性的分子印迹型C02吸附剂,并开展了燃煤烟气中CO2吸附和再生实验研究。主要研究内容和结论如下：针对燃煤烟气中CO2含量高、燃煤烟气工况条件和烟气成分复杂等特点,根据分子印迹技术的原理,对制备分子印迹型吸附剂的三要素,即模板分子、功能单体和交联剂进行了筛选,分别确定了模板分子为乙二酸,功能单体为丙烯酰胺,交联剂为乙二醇二甲基丙烯酸脂；采用本体聚合方式,制备了分子印迹型CO2吸附剂,并采用N2吸附和热重分析等实验手段考察了溶剂和引发方式对吸附剂结构的影响,结果表明,以乙腈为主的溶剂体系和恒温60℃热聚合的引发方式更易制备出高比表面积的分子印迹型C02吸附剂;利用Chembio3D软件并通过C02捕集实验,验证了分子印迹型吸附剂选择性吸附C02的可行性。详细探讨了分子印迹型吸附剂的CO2吸附容量和吸附焓与吸附剂结构之间的关系、以及其吸附再生性能和吸附选择性。采用N2物理吸附、热重分析、傅里叶红外分析以及扫描电镜等实验手段,对吸附剂结构进行了表征；采用DSC-TGA的方法,对C02吸附容量和吸附焓进行了测定；通过固定床实验,研究了吸附剂的再生性能和吸附选择性。研究结果表明,分子印迹型吸附剂的CO2吸附容量受比表面积和表面酰胺基团密度的影响,比表面积越大,表面酰胺基团越多,CO2吸附容量越大；在25℃时,CO2吸附量可达到0.912mmol/g,在60℃时,可达到0.478mmol/g;吸附量经过50次连续的吸附／脱附实验后,仅降低了2%;分子印迹型吸附剂的C02吸附焓值低于40kJ/mol,禹于物理吸附；C02/N2分离因子高达260,且吸附剂C02吸附容量基本不受H2O、O2和NOx的影响,表明吸附剂具有良好的吸附选择性。烟气中8O2浓度对CO2吸附量有一定的影响,SO2浓度低于150mg/m3时,C02吸附量随着SO2浓度的增加而增大,SO2浓度高于150mg/m3时,随着SO2浓度的增加,CO2的吸附量逐渐减少。再生实验表明,分子印迹型吸附剂对S02的吸附为可逆吸附。为了克服本体聚合方式制备分子印迹吸附剂存在的研磨过程可控性差、模板分子难洗脱以及印迹位点分布不均匀的问题,以硅胶为基底,制备了一种硅胶表面印迹CO2吸附剂,并与其他三种硅胶改性材料(APTMS嫁接硅胶吸附剂、AAM聚合物嫁接硅胶吸附剂、AAM聚合物浸渍硅胶吸附剂)进行了吸附剂的孔结构、表面化学结构、热稳定性以及CO2吸附容量和吸附焓的对比,研究了不同改性方法对硅胶物理化学结构及C02吸附性能的影响。四种吸附剂热稳定性较好,在25-250℃的温度范围内,均未观察到明显的质量热损失；四种吸附剂中,硅胶表面印迹C02吸附剂的表面酰胺基团密度和比表面积最大,CO2吸附量最高,在25℃时,C02吸附量可达到1.03mmol/g,在60℃时,CO2吸附量可达到0.67mmol/g,其C02吸附属于物理吸附。通过固定床实验研究了硅胶表面印迹CO2吸附剂的再生性能,结果表明,硅胶表面印迹吸附剂再生温度较低,在70℃下基本可完全再生,其C02吸附容量在10个吸附/脱附周期内未出现明显降低。建立了基于固定床吸附的穿透曲线模型,成功预测了不同吸附温度、不同气体流速和不同C02浓度下吸附过程,并对C02在固定床内的质量传质过程进行了分析,表明吸附温度、气流速度和C02浓度的增加均能改善C02在固定床内的质量传质速率,其中,气流速度的作用最为明显。