大气中挥发性有机物（VOCs）是导致环境问题的一大类重要污染源,特别是石化行业常见的含氯VOCs（CVOCs）——排在欧共体公布的废气黑名单的首位。CVOCs在使用过程中通过挥发、泄露、排放等途径进入环境中,会造成臭氧层破坏、光化学烟雾等诸多环境问题,并且含氯VOCs难于生物降解,易于在生物体内积累,具有很强的致癌、致畸、致突变的“三致”作用。因此高效绿色的净化技术开发迫在眉睫。吸收法由于流程简单、操作安全是VOCs捕集技术应用最广的方法之一,但是,传统吸收过程存在吸收效率低、溶剂再生能耗高、溶剂损失、且易造成二次污染等缺点。离子液体由于其优异的化学稳定性、热稳定性、不挥发性、高溶解性等诸多优点,成为当前材料领域研究的热点。据此,本文提出采用离子液体捕集CVOCs,其中CVOCs采用氯苯和邻二氯苯、二氯甲烷分别作为芳烃类和烷烃类的代表,氮气/二氧化碳作为石化行业废气载气。论文的主要研究内容包括:（1）利用COSMO-RS模型筛选适宜的离子液体,通过计算得到了氯苯、邻二氯苯、二氯甲烷、氮气及二氧化碳在289种常见的离子液体中的活度系数和亨利常数,进而计算得到三种CVOCs与废气载气的理想选择性。在此基础上,综合考虑离子液体分离性能（溶解度和选择性）、粘度、热稳定性、价格等因素筛选得出在捕集CVOCs最适合的吸收剂1-乙基-3甲基-咪唑四氟硼酸盐[EMIM][BF₄]。（2）采用静态法测定三种CVOCs/离子液体二元体系的气液相平衡基础数据,考察二元体系的组成及温度对饱和蒸气压的影响,并在此基础上构建与之相适应的预测型分子热力学模型（UNIFAC模型）,完善了相关模型参数,从而为工业设计与优化提供热力学基础。通过对比,可以发现实验数据和模型预测值有较好的吻合度,证明UNIFAC模型可被用来预测C₆H₅Cl+[EMIM][BF₄]、C₆H₄Cl₂+[EMIM][BF₄]和CH₂Cl₂+[EMIM][BF₄]二元体系的热力学性质。（3）采用实验方法对离子液体吸收CVOCs的性能进行测定,系统考察了操作温度、压力和离子液体用量对氯苯类CVOCs（C₆H₅Cl、C₆H₄Cl₂）和二氯甲烷（CH₂Cl₂）吸收性能的影响。结果显示,[EMIM][BF₄]对CVOCs有着良好的吸收性能:在10℃、常压时C₆H₅Cl吸收率最高可达99.90%（尾气中含量为13.6ppm,摩尔分数,下同）,C₆H₄Cl₂吸收率最高为99.48%（尾气中含量为11 ppm）,CH₂Cl₂为97.96%（尾气中含量为2331 ppm）;在30℃、1 MPa时C₆H₅Cl吸收率最高可达99.79%（尾气中含量为28.5 ppm）,C₆H₄Cl₂吸收率最高可达99.53%（尾气中含量为9.9 ppm）,CH₂Cl₂吸收率最高可达99.49%（尾气中含量为582.8ppm）。吸收率均随着温度的升高而减小,随着压力的增大而增大;随着离子液体流量的增大而不断增大并趋于稳定。在温度一定时,离子液体流量为5 m L?min^-1和压力为0.5 MPa为最佳的吸收条件。[EMIM][BF₄]重复吸收、解吸20次后,C₆H₅Cl、C₆H₄Cl₂和CH₂Cl₂的吸收率几乎不发生变化,证明[EMIM][BF₄]可以被回收并重复利用。通过对离子液体吸收前后进行结构表征发现,[EMIM][BF₄]与C₆H₅Cl、C₆H₄Cl₂、CH₂Cl₂之间没有形成任何化学键,证明了吸收过程纯粹是物理吸收。同时,[EMIM][BF₄]的结构没有被重复的吸收和解吸过程所改变,这表明[EMIM][BF₄]具有较强的热稳定性和化学稳定性。（4）采用量子化学计算方法对离子液体捕集CVOCs机理进行了研究,首先采用Gaussian 09软件对CVOCs分子和离子液体结构进行优化,计算离子液体与CVOCs的相互作用能;在此基础上采用Multiwfn和VMD软件对离子液体与CVOCs间弱相互作用进行可视化研究,分析其相互作用位点。结果表明在吸收过程中阴离子与CVOCs间形成的氢键作用占据主导地位。