中文摘要：

离子液体是一种极具工业化潜质的绿色介质，而化工分离过程是其十分有前景的应用领域之一。本项目以脱除二氧化碳的功能化离子液体为范例，从阴阳离子分子结构出发，提出筛选离子液体的方案，进一步的实验测定结果表明该方案可行可靠。在此基础上应用多种模拟手段研究了离子液体吸收二氧化碳的微观机理，发现自由体积是决定吸收能力的决定性因素，而阴阳离子间较强的静电作用使离子液体的结构相对稳定，表现为与有机溶剂不同的特性，如吸收二氧化碳后的相对体积膨胀率基本与离子液体的种类无关。为解决离子液体普遍年度较大，传质性能低下的问题，开展了固体负载离子液体的实验研究，并通过分子模拟研究了离子液体在固体表面的微观结构，发现其形成了非常有序的类固体结构。我们也计算出两个碳纳米管在离子液体中的平均力位能，发现存在一个正的能垒，能够阻止其进一步自聚。为了建立了含离子液体体系的热力学模型，我们将之前开发的预测功能良好的状态方程扩展到有机溶剂和混合溶剂，为构筑普遍的离子液体状态方程打下基础。