離子液體吸收CO2的實(shí)驗(yàn)研究和量子化學(xué)模擬.pdf

1、DissertationSubmittedtoZhejiangUniversityofTechnologyforMasterDegree⑧EXPERMENTSTUDYANDQUANTUMCHEMISTRYSIMULATIoNoNTHEABSoRPTIoNOFC02INIONICLIQUIDWrittenbyYanfeiChenSupervisedbyProfessorNingAiAssociateProfessorDongshunDen

2、gCollegeofChemicalEngineering一一ZhejiangUniversityofTechnologyADril20141。r1“ou11浙江工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文離子液體吸收C02的實(shí)驗(yàn)研究和量子化學(xué)模擬摘要由C02等溫室氣體引發(fā)的全球氣候變暖現(xiàn)象己成為社會(huì)各界密切關(guān)注的環(huán)境問題之一。溶劑吸收法是相對(duì)成熟的C02捕集分離技術(shù)，工業(yè)上廣泛應(yīng)用的溶劑吸收法主要有醇胺水溶液法和堿液吸收法，它們具有成本低、速度快、容量高等優(yōu)

3、點(diǎn)，但也存在著能耗高、溶劑損失大、腐蝕性嚴(yán)重和產(chǎn)生有機(jī)揮發(fā)物等問題。離子液體具有熱穩(wěn)定性好、蒸汽壓接近于零和分子可設(shè)計(jì)性好等優(yōu)點(diǎn)，是極具發(fā)展?jié)摿Φ腃02吸收溶劑。此外，低共熔離子液體不僅具有離子液體的優(yōu)良特性，而且生產(chǎn)工藝簡單、原料易得、價(jià)格低廉、可生物降解，成為C02吸收溶劑研究的新熱點(diǎn)。本文對(duì)離子液體和低共熔離子液體吸收溫室氣體C02進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究和量子化學(xué)模擬。本文采用密度泛函理論對(duì)1一丁基一3一甲基咪唑醋酸鹽([Bmim][Ac

4、])離子液體、四氮唑季磷鹽([P1112][Tetz]矛H[Plll4][Tetz】)離子液體和低共熔離子液體(，zcc：，z14-butanediol=1：3)的C02吸收過程進(jìn)行了量子化學(xué)模擬，研究了幾種離子液體的最穩(wěn)定構(gòu)型，并找到其對(duì)C02的吸收模式，從幾何結(jié)構(gòu)、電荷、分子軌道等角度研究了這幾種離子液體吸收C02的微觀機(jī)理。結(jié)果表明：咪唑醋酸鹽和四氮唑季磷鹽離子液體的中陰陽離子之間相互吸引結(jié)合主要靠氫鍵作用，低共熔離子液體中的氯化