全球气候变暖已引起国际社会广泛关注,CO2是造成全球变暖的主要温室气体,其中燃煤电厂烟气是CO2排放的主要来源。作为碳排放大国,控制CO2的排放应对全球变暖,对于我国经济的长期可持续发展具有重要意义。CO2捕集、利用与封存（CCUS）技术被认为是控制CO2排放最有效的手段,其中CO2捕集占总成本的70%左右,因此开发效益性、稳定的CO2捕集技术至关重要。目前,液体胺吸收法是捕集烟气中CO2最为成熟的工艺,但该法存在再生过程能耗高、设备腐蚀严重、蒸汽高压、溶剂易降解等缺点。吸附分离技术具有较低的运行成本、易操作和低能耗等有点,是一种很有希望取代传统胺吸收法的CO2捕集方法,其关键是开发高效的CO2吸附剂。本论文利用固态热分散是将金属氧化物引入到物理吸附剂中,从而制备得到MgO负载型吸附剂和过渡金属氧化物负载型吸附剂,利用XRD、BET、SEM等表征手段获得吸附剂的结构和物理特性,然后采用静态等体积法研究吸附剂对CO2吸附能力、吸附选择性、循环稳定性以及吸附热等,利用广义梯度密度泛函理论研究不同过渡金属氧化物与CO2分子之间的作用机理。表征结果显示利用固态热分散法制备吸附剂的活性组分可以很好的分散在载体表面;吸附结果表明制备的金属氧化物负载型吸附剂对CO2具有较高的吸附能力、吸附选择性和良好的循环稳定性,是从混合气体中捕集CO2的一种有前途的吸附剂;吸附热的结果表明制备的金属氧化物负载型吸附剂与CO2之间的作用力是介于物理吸附和化学吸附之间。利用广义梯度密度泛函理论优化过渡金属氧化物的构型,计算过渡金属氧化物与CO2分子之间的结合能以及吸附前后CO2的净电荷数,结果表明CO2与Fe2O3存在四种较稳定的构型,当CO2以C原子的形式位于Os原子的顶部,而两个O原子分别与两个相邻的Fe1表面原子相连,形成一个C-O键和两个Fe-O键,此时的构型最为稳定;而CO2与ZnO,NiO和CuO存在三种比较稳定的吸附构型,其中CO2与底物表面上配位未饱和的O,过渡金属的η2-C,O二齿吸附,此时的构型最为稳定;NiO与CO2之间的结合能最大,具有最稳定的构型。