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厌氧消化产生的生物气作为一种可再生能源，已经逐渐代替煤炭、石油、天然气等非可再生能源。生物气中主要包括甲烷（CH4，methane），以及一些杂质气体如二氧化碳（CO2，carbon dioxide）、硫化氢（H2S，hydrogen sulfide）。H2S作为一种无色、有毒、有刺激性气味的酸性气体，其存在极易导致输送管道的腐蚀、后续反应中催化剂中毒以及环境的污染，因此在得到商品生物气之前需进行原料气脱硫处理。基于传统干法-湿法脱硫的共同优势、硅基材料比表面积大便宜易得的优点、功能化离子液体（FILs，functionalized ionic liquids）特性脱硫的高效性能，为克服离子液体（ILs，ionic liquids）黏度大、价格昂贵的缺陷，本文合成了一系列金属基功能化离子液体固载硅基材料，并对生物气中H2S的进行脱除，构建三个生物气脱硫体系。 本研究主要内容包括：⑴合成了咪唑型金属基离子液体[bmim]Cl·MCln(M=Cu, Fe, Zn, n=2,3,2)，并通过溶胶-凝胶法固载至硅胶上形成材料被记作SG-[bmim]Cl·MCln(M=Cu, Fe, Zn, n=2,3,2)。采用FT-IR, SEM, TEM, EDS, XRD, XPS,以及 N2吸附-脱附等温线等表征手段对合成材料进行分析。通过固定吸附床，对固载离子液体材料从离子液体种类、固载量、吸附温度、气体流量方面进行生物气脱硫能力条件优化，结果表明。当[bmim]Cl·CuCl2固载浓度为5％、吸附温度为30 oC、气体流量为40 mL/min时，具有最大脱硫能力为899.47μmol/g，经过XPS、TG分析得出，此吸附脱硫进程同时存在物理变化与化学变化。为探究材料SG-[bmim]Cl·CuCl2的选择吸附性能，构建了含有CO2真实生物气模拟系统，结果表明，CO2的存在对此吸附剂脱硫仅有微弱的影响，依然能够保持较高的脱硫性能。吸附剂经高温氧气-冷却-原始吸附剂方法再生，避免了SO2产生，且再次吸附时表现出更高的脱硫能力。⑵合成了咪唑型和有机胺型铜基离子液体[bmim]Cl·CuCl2和Et3NHCl·CuCl2，并通过等摩尔浸渍法分别将其负载到硅胶表面，得到两种负载型离子液体脱硫剂，分别记为[bmim]Cl·CuCl2-SiO2和 Et3NHCl·CuCl2-SiO2。采用FI-IR、SEM、BET等分析手段对其进行了表征，结果得到Et3NHCl·CuCl2在硅胶表面的分散度略优于[bmim]Cl·CuCl2，并且Et3NHCl·CuCl2-SiO2的比表面积、孔径和孔容略大于[bmim]Cl·CuCl2-SiO2，更有利于对H2S的吸附。通过固定床脱硫系统比较了两种负载型离子液体脱硫剂的性能，并对吸附温度及气体流量等条件进行了优化，同时对最优脱硫剂进行了脱硫机理的探讨以及再生性能评价。结果表明，Et3NHCl·CuCl2-SiO2的脱硫性能最佳，并且最佳脱硫温度为100 oC，H2S气体流量为100 mL/min，脱硫效率保持100%的时间高达100 min。XPS的测试表明H2S与脱硫剂反应生成稳定产物CuS，脱硫剂可以在氧气中再生，由于再生过程会生成中间产物SO2，因此采用高温氧气-冷却-原始吸附剂方法进行再生，经六次再生后，吸附脱硫效率保持100%的时间被延续至120min。⑶采用浸渍法将有机胺型铜基离子液体（Et3NHCl·CuCl2）固载到沸石-环糊精复合材料（ECDMZ，zeolite-cyclodextrin）表面，合成了负载型离子液体吸附剂ECDMZ-Et3NHCl·CuCl2，并利用FT-IR，SEM，EDS，N2吸附-脱附以及XPS等技术对其进行了表征。采用双级串联吸附系统，通过改变吸附剂中离子液体固载量，吸附温度进行H2S吸附性能测试。结果得到，随着温度的升高以及固载量的增大， ECDMZ-Et3NHCl·CuCl2吸附剂平衡吸附量均呈现先增大后减小的趋势，当负载量为10%，吸附温度为30 oC时平衡吸附量达到最大为11.43 mg/gA，是天然沸石的6.22倍。通过XPS和FT-IR手段的分析得出H2S被脱除后以CuS的形式存在于吸附剂中，吸附剂经高温氧气-冷却-原始吸附剂方法再生，避免了SO2产生，平衡吸附量不降反升，经六次再生后，达到11.56mg/gA。