目前，过量二氧化碳排放引起的全球气候变暖问题己成为国际社会公认的环境问题。如何减缓二氧化碳的排放，受到人们的极大关注。沸石13X因具有很高的CO2/N2吸附选择性，被广泛应用于工业上变压吸附捕集二氧化碳。但由于实际烟气中水分的存在，严重削弱了其CO2吸附性能。解决这一问题的常用方法之一是在捕集二氧化碳之前增加干燥设备，势必增加捕集成本。另一种方法是对吸附剂进行改性处理，提高其耐水性，但该类沸石的合成极其复杂。
　　本文首先以沸石13X（粉末和粒状）、吡咯单体为原料，FeCl3为氧化剂，采用化学氧化聚合方法制备沸石13X/聚吡咯(PPy)复合吸附材料。在合成和表征过程中，发现粉末状沸石13X不适用于疏水改性处理。而以球形颗粒状沸石13X为载体成功制备了包覆完美的13X/聚吡咯(PPy)复合吸附材料。热稳定分析和氮气吸脱附表明合成的13X/PPy复合吸附材料在250℃内热稳定性良好，为多级孔复合材料。
　　对复合材料沸石13X/聚吡咯(PPy)的纯组分CO2吸附性能研究表明改性后复合材料的CO2吸附量较改性前有所下降，随着温度升高，CO2吸附量减小，随着聚吡咯负载量增加，CO2吸附量增大。吸附动力学分析结果表明分数阶动力学方程能更好地描述复合材料对CO2的吸附动力学过程。吸附热力学分析表明随着复合材料CO2吸附量增加，其等量吸附热Qst降低。非线性Toth方程能够在实验压力范围准确地描述吸附等温线实验数据，此时得到的饱和吸附量为qm=6.155mmol/g。CO2和N2吸附等温线结果还表明，疏水改性过程提高了吸附剂对CO2/N2的吸附选择性。
　　利用自搭的穿透实验装置对复合材料沸石13X/聚吡咯(PPy)的单组分H2O和双组分CO2/H2O吸附进行研究。结果表明:在水蒸气存在的情况下，改性后核壳型复合材料的穿透曲线与改性前线型差异明显，疏水性得到很大程度改善。单组分H2O吸附量由改性前的9.441mmol/g降至改性后的4.474mmol/g，降低了约52.6％。在50℃、相对湿度12％的双组分CO2/H2O吸附条件下，随着聚吡咯负载量的增加，复合材料对CO2的吸附量降低，对H2O的吸附量略有增加，最佳负载量为6.8％，此时对CO2、H2O的吸附量分别为1.433mmol/g、5.276mmol/g，比改性前CO2吸附量提高76.5％，H2O吸附量降低45.4％。随着吸附温度升高，样品13X/PPy7对CO2的吸附量呈下降趋势。随着相对湿度的增大，穿透和饱和时间不断缩短，13X/PPy7对CO2吸附量先增加，后略有减小;对H2O的吸附量在初始阶段急剧增大，后缓慢增加趋近饱和。
　　本文研究结果表明对原吸附剂的改性处理取得了良好效果，可以为工业含湿环境下的二氧化碳捕集提供性能优异的复合吸附剂，具有重要意义。