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随着人类对化石能源的大量开采和使用,过量的CO2正不断地排放到大气当中,由此引发了全球性的气候变暖、海水酸化等严重问题,CO2减排已成为各国的共识。对燃煤电厂烟道气进行CO2捕集与利用,是成功实现CO2减排最为直接有效的方式。同时,煤化工行业中要求对CO2高效而经济的捕集分离是推动CO2捕集技术不断发展的重要动力。近年来,固体胺材料吸附法以其低能耗、环境友好、效率高等突出特点受到了人们的广泛关注,被认为是应用前景最佳的CO2捕集技术。然而,当前固体胺吸附剂普遍存在材料成本高、稳定性差等问题,无法达到较好的捕集性能和较高经济性的统一。本论文以湖南湘潭地区富产的工业海泡石为基础材料,通过酸处理和一系列氨基功能化改性,成功制备出低成本的海泡石基固体胺吸附剂,考察了其吸附性能,并优选出CO2吸附性能高的吸附剂及其吸附工艺条件,研究内容如下:1、采用盐酸对工业海泡石进行预处理,制得了比表面积和孔结构改善的酸处理海泡石（SEP）,以SEP为载体浸渍负载四乙烯五胺（TEPA）,制得了TEPA氨基功能化海泡石。在热重装置上考察了胺负载量、吸附温度、循环再生次数对CO2吸附容量的影响,探究了材料的热稳定性和吸附动力学。发现TEPA在SEP上的最优负载为20 wt.%,最优吸附温度为50°C。此时,优选吸附剂SEP-TEPA-20%的吸附量为1.76 mmol/g,具有良好的热稳定性。SEP的动态吸附过程符合拟一级模型,而拟二级模型和Avrami模型均能很好地描述TEPA功能化海泡石吸附剂的CO2的吸附动力学过程,经十次吸脱附再生后,SEP-TEPA-20%的CO2吸附量较初始吸附量下降8.5%。2、工业海泡石首先进行预改性得到SEP,研究了酸预处理对工业海泡石的影响,发现酸处理提高了工业海泡石的纯度、比表面积、孔容和介孔分布。采用浸渍法将三乙烯四胺（TETA）负载到SEP上成功制备了TETA功能化海泡石固体胺吸附剂。采用多手段对吸附剂进行了表征,发现TETA功能化海泡石吸附剂保持了海泡石本身的形貌结构,其孔容和比表面积随TETA负载量的增加而逐渐减小。在热重吸附装置上考察了TETA负载量、吸附温度、CO2分压及水汽等因素对CO2吸附量的影响,研究了吸附剂的热稳定性、循环吸附性能、吸附动力学及热力学性质。结果表明,TETA最优负载量为30 wt.%,此时优选吸附剂（SEP-TETA-30%）在50°C下的CO2吸附量达1.93 mmol/g,且吸附速率快、具有良好的热稳定性,能在150°C下稳定工作。SEP-TETA-30%的CO2吸附等温线较好地符合Freundlich模型,其吸附热在2860 kJ/mol之间,拟二级模型能很好地描述吸附剂的CO2的动态吸附行为,吸附活化能为8.07 kJ/mol。气体中水分的存在能有效提高CO2吸附性能,且不影响吸附剂的稳定性。十次循环再生吸脱附后,SEP-TETA-30%的吸附量衰减率仅为7%,表现出良好的循环再生性能。3、对比分析了优选的TEPA、TETA功能化海泡石与其它固体胺吸附剂的最佳负载量、吸附容量、吸附温度效应、热稳定性、循环再生性能和吸附动力学常数等特征。发现SEP-TETA-30%的吸附容量、循环吸附稳定性和吸附速率均好于SEP-TEPA-20%,同时其循环吸附性能和热稳定性优于主流的介孔分子筛固体胺吸附剂。4、提出了用于衡量浸渍法固体胺吸附剂用于CO2捕集综合竞争力的成本效益指标,并研究了不同固体胺吸附剂用于CO2捕获的成本效益,发现本文TETA体系的SEP-TETA-30%具有最优的CO2捕获成本效益,能够以很低的经济成本取得较高的CO2吸附性能,对烟道气CO2捕获具有突出的应用前景。