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温室气体造成的气候变暖已经成为本世纪人类亟待解决的重大环境问题。而温室气体的主要来源是工业生产过程中大量排放的高湿烟气中的CO2。因此,控制工业排放CO2或者对排放的CO2进行固定和回收利用,成为减缓气候变暖的重要手段。目前,吸附分离法是常用的固定CO2的方法。而沸石13X是一类具有均匀微孔结构的材料,其孔道结构对于气体分子具有一定的选择吸附性,是一种潜在的吸附和分离N2/CO2气体的固体吸附剂。然而工业生产排放的废气中,往往有较多干扰气体会影响固体吸附质对CO2的吸附,其中H2O的影响最大。因此,对沸石材料进行疏水改性十分必要,而对材料疏水改性的方法主要有粗糙表面加载低表面能物质,或表面构筑粗糙结构两种。本课题以沸石13X为对象,从疏水核壳沸石13X合成,薄膜Si-13X沸石合成,以及改性前后气体吸附性能三个层面开展研究:分别采用醇系模板法和水系模板法合成2种不同的核壳沸石,运用多种表征方法进行评价,确定最优方案并对此方案合成的核壳沸石进行硅烷化疏水改性;通过综合热分析仪研究改性前后沸石对CO2的吸附能力,并利用自制穿透实验装置对改性前后沸石进行单组份水吸附性能测试以及进行双组份水和二氧化碳竞争吸附性能测试;采用SiCl4液相沉积法合成薄膜Si-13X沸石并对其进行综合表征,然后对比分析改性前后沸石的双组份水和二氧化碳竞争吸附性能,最后对比疏水核壳沸石13X、薄膜Si-13X沸石的双组份吸附性能。研究表明:醇系模板法制备的核壳沸石13X@Si02壳层致密、包覆完整,是一种理想的合成核壳沸石的方案,其表面修饰十八烷基三氯硅烷长链氯硅烷以后壳层厚度保持不变,晶体形貌完整,适用于粗糙表面增加疏水基团。各种表征结果均验证了疏水核壳沸石并未改变沸石13X的晶体结构且具有良好的热稳定性;SiCl4液相沉积法制备的薄膜Si-13X沸石,存在薄膜包覆13X沸石不完整的情况且表面薄膜不均匀,对沸石构筑粗糙表面有一定效果,但不如疏水核壳沸石13X粗糙结构明显。沸石13X具有较强的吸水能力,在不同相对湿度的情况下,随着湿度由6.2%增加到19.4%,其对水的单组份吸收量由8.7 mmol/g增加到14.1 mmol/g,且随着湿度的增加,传质区变短,吸附速率升高;沸石13X对水和二氧化碳的双组份竞争吸附时,随着相对湿度的增加,对水的吸附量增大,对二氧化碳的吸附量急剧下降,当相对湿度为40%时其对水的吸附量为15.03 mmol/g,对二氧化碳的吸附量仅为0.39 mmol/g,此时水对沸石13X吸附二氧化碳具有较大的影响。50℃时疏水核壳沸石13X@SiO2-OTS-2.0对水蒸气单组份的吸附量由沸石13X的13.92 mmol/g下降到8.38 mmol/g,降幅达到40%。60℃时热重吸附CO2的实验表明,沸石13X对C02的吸附量为3.63 mmol/g,疏水核壳沸石13X@SiO2-OTS-2.0对CO2的吸附量为2.73mmol/g。同时,对13X@SiO2-OTS进行双组份实验测量,实验结果表明长链氯硅烷改性后的沸石,对H20的吸附量降低了 5.71mmol/g,但对的吸附量仅下降了 0.62mmol/g,保持了对CO2较强的吸附能力。疏水型核壳沸石13X@SiO2-OTS有望成为潮湿烟气中吸附分离CO2的良好的吸附剂。液相沉积改性Si-13X沸石,在60℃时对CO2的吸附容量由13X沸石的3.63 mmol/g下降到2.29 mmol/g,吸附量降幅达到36.9%,吸附性能下降明显。而在50℃时其对H2O的吸附量由沸石13X的13.92 mmol/g下降到了 9.84 mmol/g,降幅仅有29.3%。同时,水和二氧化碳双组份气体吸附实验数据表明,通过本方法(液相沉积法)制备的疏水SiO2-13X沸石提高沸石13X的疏水性17%,但却降低二氧化碳的吸附性能40%,不是理想的制备疏水沸石的最佳方案。疏水核壳沸石13X@SiO2-OTS能有效的提高13X沸石的疏水性能,可用于制备疏水沸石材料,在CO2变压吸附领域具有重要的应用价值;比液相沉积法制备的薄膜SiO2-13X具有更优异的分离水与二氧化碳混合气体的效果。