本发明提供了一种胺乙基化哌嗪及其制备方法、二氧化碳吸收剂及其应用，涉及二氧化碳捕集技术领域。本发明提供的具有式I所示结构的胺乙基化哌嗪引入哌嗪作为骨架，利用哌嗪环的结构韧性增强胺乙基化哌嗪分子的稳定性，进而抑制胺乙基化哌嗪在加热脱附过程中的热降解；在哌嗪骨架的氮原子上键联胺乙基侧链，增加极性亲核反应位点，在提高吸收剂二氧化碳捕集容量的同时，增强其流动性和水溶性；通过在侧链氮原子处键联烷基而将其转变为叔胺，控制胺乙基化哌嗪结构中N‑H键的数目，以削减二氧化碳吸收过程的反应热，从而提高对二氧化碳的脱附效率并降低脱附能耗，对于捕集二氧化碳的循环使用性能优异。