由于大气中二氧化碳(CO2)气体含量的增加而引起的“全球气候变暖”问题,已经引起了全世界的关注。由于具有蒸汽压低、液程宽、溶解力强、结构性能可调等一系列优良特性,离子液体(1L)已成为捕集CO2的良好吸收剂。尽管国内外研究者发展了氨基、氨基酸基、酚基、唑基等不同功能化的离子液体,但仍然存在吸收容量低、制备复杂等问题。因此,需要发展新的离子液体碳捕集的方法。为此,本文主要设计合成羟基吡啶型、醇胺型金属螯合两类新型的功能化离子液体,应用于CO2的捕集中,为发展高效、节能、经济的离子液体碳捕集方法提供新的思路。首先,我们针对目前功能化离子液体主要利用离子液体上的电负性的氮或氧的单位点作用,使得CO2吸收容量只有1.0molCO2/mol IL的问题,提出通过增加离子液体的作用位点数,来提高CO2吸收容量的新方法。我们设计合成了含两个作用位点的羟基吡啶型离子液体,应用于CO2的捕集中。这类离子液体有着非常高的CO2吸收容量,可达1.58mol CO2/mol IL,这种效果归因于离子液体中多位点问的协同效应。量化计算和谱学手段的研究表明,羟基吡啶环上π电子的离域作用,使得阴离子上的氮原子和氧原子存在协同作用。我们相信,正是这种正协同作用使得该类离子液体具有较高的CO2吸收容量。此外,该类离子液体也显示了良好的循环性能,是具有潜力的C02捕集剂。此外,我们针对目前常用的功能化离子液体制备复杂,而工业上应用的醇胺挥发性大的问题,发展了一类利用新型醇胺型金属螯合离子液体捕集CO2的新方法。通过利用醇胺和碱金属阳离子之间的多位点螯合作用,明显提高了醇胺的稳定性。吸收过程中,离子液体和CO2反应生成氨基甲酸盐,螯合作用的存在提高了CO2捕集的容量。此外,该离子液体具有良好的循环性能。该方法结合了离子液体和醇胺两者的优点,具有良好的工业应用潜力。本文中,设计合成了几种不同结构的阴阳离子功能化离子液体,应用于碳捕集中,发展了两类CO2吸收容量大、稳定性高和循环使用性好的新型离子液体,为设计性能良好的气体捕集剂提供了新的思路与方法,为离子液体的酸性气体捕集打下了一定的基础。