化石燃料的大量燃烧给人类带来了充足的能量,同时也排放了大量的CO₂等温室气体。温室效应成为困扰人类生存和发展的重大问题,CO₂捕获和储存技术也越来越引起研究者的注意。利用固体吸收剂直接进行高温下CO₂的分离研究,避免了传统分离技术的降温、压缩过程,降低了能耗,对于燃煤电厂烟气CO₂分离有着重要的意义。在分析总结国内外固体吸收剂高温下吸收CO₂相关研究的基础上,本文较为系统地研究了氧化锂基吸收剂的CO₂吸收性能,对吸收剂的掺杂改性和循环CO₂吸收/解吸方面做了具有一定开创性的探索。分别采用固相反应法和溶胶凝胶法制备出了微米级Li₄SiO₄颗粒,对样品进行XRD,BET,粒度和SEM等表征,基于热重分析仪和固定床实验台架进行了氧化锂基吸收剂吸收CO₂的实验研究,探讨了制备方法、吸收温度、时间、CO₂分压和多次循环等对CO₂吸收量的影响。在固相反应法制备Li₄SiO₄时进行了不同比例Fe2O₃和TiO₂的掺杂改性。实验结果表明,Li₄SiO₄（Ti 0.02）在第一次循环时CO₂吸收量为28.68%（g/g）,在第20次时为23.12%（g/g）,吸收性能下降了19.39%。在制备中掺杂适量TiO₂的Li₄SiO₄样品能够在一定程度上提高CO₂的吸收量,再生性能优良。采用固相反应法制备出了微米级Li₂ZrO₃颗粒,在其制备时进行Na₂CO₃、K₂CO₃的掺杂。结果表明,掺杂适量的碳酸盐能够大幅提高样品的CO₂吸收量,特别是K₂CO₃的掺杂比例x=0.1时,最大CO₂吸收量可达20.22%（g/g）。对Li₂ZrO₃和Li_1.8K_0.2ZrO₃两种样品进行循环CO₂吸收实验,Li_1.8K_0.2ZrO₃的CO₂吸收量从第1次的19.01%（g/g）下降到第15次的16.35%（g/g）,吸收性能下降了13.99%。在制备中掺杂适量的K₂CO₃能够大幅提高Li₂ZrO₃样品的CO₂吸收量,并能够保持优良的再生性能。系统地进行了氧化锂基吸收剂吸收CO₂反应的热力学计算,考察了温度对自由能和平衡常数的影响。用双壳模型解释了氧化锂基吸收剂吸收CO₂反应的机理。对固相反应法制备的Li₄SiO₄吸收剂在不同的温度下吸收CO₂的等温线进行ExpDec2型双指数函数模型拟合,得到反应的动力学参数,指数常数k₁（化学吸收）值比k₂(Li⁺和O^2-扩散)的值高一个数量级,说明化学吸收过程更加依赖于温度,离子扩散过程为此反应的限制步骤,并求得此反应中化学吸收过程的活化能Ea1= 105454.9J/mol。