燃煤排放SO₂引发的环境污染愈演愈烈,削减和控制大气中SO₂的排放刻不容缓。离子液体能够在不污染气相的条件下吸收分离SO₂气体,因而,受到了广泛关注。结构中含有氨基功能基团的离子液体由于其氨基上的氮原子具有较强的电负性,能够与SO₂相互作用,进而能增强吸收SO₂能力,因而成为了脱硫用离子液体的重要研究方向。但是氨基功能化离子液体多以化学吸收为主,与SO₂的结合力较强,结合能较大,使得解吸温度较高。为了解决这一问题,本论文提出在氨基功能化离子液体中引入醚基、活泼氢等基团进行取代修饰,通过增加SO₂的结合点,以减小吸收SO₂的结合能,降低解吸温度,提高其工程实用性。为此,本论文设计合成了四类取代修饰的氨基功能化离子液体,并通过物性测定和表征、SO₂吸收实验、量子化学计算等方法,对其进行实验研究和性能分析。本论文首先研究了醚基修饰咪唑阳离子的氨基酸类离子液体,合成了阳离子咪唑环上带有醚基、阴离子为丙氨酸的氨基酸离子液体,用于SO₂脱硫性能的研究。实验结果表明,醚基的引入使得咪唑丙氨酸盐离子液体密度和粘度均降低,但脱硫性能研究却发现在有水和无水的条件下,丙氨酸盐类离子液体吸收SO₂后均有中性丙氨酸沉淀析出。为避免丙氨酸盐离子液体由于脱硫后出现沉淀而不能循环使用这一问题,本论文进一步设计合成了阳离子含有氨基的三种新型的四甲基胍二羧酸盐离子液体[TMG][SUC]、[TMG][SUB]和[TMG][DOD]。结果表明,该类离子液体中阳离子上氨基对SO₂的化学吸收与阴离子上羧基和活泼氢对SO₂的物理吸收并存,提高了离子液体吸收SO₂的能力。但是,这三种离子液体也存在着结构高度对称、粘度较大、热稳定性低、结合能仍偏高等问题。在四甲基胍离子液体的基础上,将含有与SO₂形成中等强度作用的物理活性位的醚基基团引入阴离子和阳离子,分别设计合成了两种醚基取代四甲基胍盐离子液体[TMG][PBE]和[TMG-MPEG][PTS]。实验结果表明,大量醚基的引入增加了离子液体与SO₂的结合点,在增加SO₂吸收量的同时,多结合点的引入降低了氨基基团化学吸收SO₂的结合能,降低了解吸温度,这一结论通过量子化学计算得到了进一步验证。通过阴阳离子的不同组合,调变其粘度、解吸性、热稳定性等来解决工业化应用过程中的高粘度、难解吸,易分解等瓶颈问题。