本发明公开了一种低能耗无水CO2相变吸收剂及再生方法和应用，该吸收剂采用具有伯胺(NH2‑)和叔胺(‑N‑)的单一性二元胺，不含其它任何有机溶剂、水和离子液体，叔胺氮原子上链接有两个烷基支链，构成一定的疏水性，该二元胺吸收CO2后由液相转变为固相，发生液固相变，形成白色氨基甲酸盐结晶。由于为无水单一吸收剂，有效降低再生过程中溶剂的潜热，减少CO2富集相分离过程，能耗下降。该吸收剂热分解温度低，通过加热可再生，具体步骤为：1)密封取样、2)相变再生、3)再生计算、4)相变吸收、5)吸收计算、6)循环实施，应用于回收化工反应尾气和燃烧烟道气的CO2，以及脱除城市煤气、天然气中的CO2。