CO₂是主要的温室气体之一,它的过量排放会导致自然界碳失衡,引起全球变暖、海平面上升等一系列环境问题,对人类社会的生存和发展产生不良影响。固相吸附法是目前最有应用前景的CO₂吸附分离、捕获方法之一,受到研究者的青睐。近年来科研工作者发现金属-有机框架材料（MOFs）、沸石分子筛、活性炭等在CO₂的吸附分离领域展现出潜在的价值,但仍缺乏一套系统评价吸附剂的吸附和分离效率的有效方法。本文以CO₂和CH₄以及它们的混合气在五种吸附剂（即金属-有机框架材料NH₂-MIL-125和NH₂-UiO-66、沸石分子筛NaY和MOR和微孔活性炭Kureha carbon）上的吸附、分离作为研究对象,试图提出评价吸附剂的吸附和分离效率的方法,主要研究内容如下:1)采用体积法测定了CO₂和CH₄在五种不同吸附剂上的单组分吸附等温线,选用合适的等温吸附模型分别描述了CO₂和CH₄的吸附行为,获得了吸附热力学参数。通过理想吸附溶液理论（IAST）预测了CO₂/CH₄混合气在吸附剂上的吸附选择性,结果表明,当温度相同时,对CO₂的吸附选择性随压力升高而先降后升;当压力相同时,对CO₂的吸附选择性随温度升高而降低。此外,利用穿透柱技术系统地研究了CO₂/CH₄混合气在五种不同吸附剂上的吸附分离性能,结果表明,对CO₂的吸附选择性随温度和压力的变化关系与IAST预测一致。2)结合能量、物料及动量守恒原理,建立了CO₂/CH₄混合气在五种不同吸附剂上的吸附分离工程模型,并对穿透曲线进行了拟合。结果表明,建立的吸附分离工程模型能较好地描述穿透曲线。CO₂/CH₄混合气通过Kureha carbon和MOR吸附床层时,CH₄的穿透曲线存在明显的“rolling-up”现象。3)利用吸附分离工程模型,分别从“分离潜力”（Separation potential）和“寄生能量”（Parasitic energy）两个切入点对吸附剂进行了评估。NaY吸附剂虽然对CO₂/CH₄混合气的吸附分离效果最好,但吸附剂再生能耗也最大;虽然NH₂-MIL-125的再生能耗最小,但是对CO₂/CH₄混合气的吸附分离效果最差;综合比较发现,Kureha carbon在拥有对CO₂/CH₄混合气较高分离效果的同时,其吸附剂的再生能耗也较低,是一种比较理想的吸附剂。