多胺基離子液體吸收CO2的特性實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、近年來(lái)，離子液體（ILs）作為一種新型的綠色有機(jī)溶劑，因其具有熔點(diǎn)低、熱穩(wěn)定性高、結(jié)構(gòu)可調(diào)、可循環(huán)利用等特性而成為捕集CO2的重要研究對(duì)象。本文在制備出[MEAH]+[BF4]-、[EDTAH]+[BF4]-、[TETAH]+[BF4]-、[TETAH]+[PTSA]-和[TETAH]+[HCOO]-這5種胺基離子液體（依次計(jì)為1＃-5＃）的基礎(chǔ)上，研究了離子液體陰、陽(yáng)離子類(lèi)型對(duì)離子液體吸收CO2的影響，優(yōu)選出CO2吸收特性最佳的3＃離

2、子液體，然后研究了不同實(shí)驗(yàn)條件下3＃離子液體吸收CO2的特性，并利用FT-IR、13CNMR和1HNMR表征分析，探討了[TETAH]+[BF4]-吸收CO2的機(jī)理。此外，本文還對(duì)3＃離子液體的循環(huán)使用性能進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。其主要成果如下：
　　1、通過(guò)對(duì)陰離子相同，陽(yáng)離子所含胺基數(shù)量不同的1＃-3＃離子液體吸收CO2性能實(shí)驗(yàn)研究，發(fā)現(xiàn)這3種離子液體對(duì)CO2吸收量的順序?yàn)?＃>2＃>1＃，說(shuō)明離子液體陽(yáng)離子中的胺基官能團(tuán)數(shù)量越多，越

3、利于其對(duì)CO2的吸收。
　　2、通過(guò)對(duì)陰離子不同，陽(yáng)離子相同的3＃-5＃離子液體吸收CO2性能實(shí)驗(yàn)研究，發(fā)現(xiàn)3＃離子液體的飽和CO2吸收量為0.96molCO2/(molILs)，分別是飽和CO2吸收量為0.07mol CO2/(molILs)和0.11molCO2/(molILs)的4＃離子液體和5＃離子液體的12.97倍和8.73倍。
　　3、溫度對(duì)3＃離子液體CO2吸收性能的影響實(shí)驗(yàn)表明，隨溫度的升高，離子液體對(duì)CO2

4、的吸收量、平均CO2吸收速率出現(xiàn)了先增后減的趨勢(shì)，在60℃時(shí)，其吸收CO2量最高，高達(dá)1.73molCO2/(molILs)。
　　4、氣體流量和離子液體含水率對(duì)3＃離子液體CO2吸收性能的影響實(shí)驗(yàn)表明，一定范圍內(nèi)隨著CO2流量和離子液體含水率的增加，離子液體對(duì)CO2的吸收容量和平均CO2吸收速率逐漸增大。當(dāng)氣體流量為200ml/min時(shí)，CO2飽和吸收量達(dá)到1.50molCO2/(molILs)。當(dāng)離子液體含水率為40％時(shí)，其飽

5、和CO2吸收量高達(dá)2.04molCO2/(molILs)。
　　5、正交實(shí)驗(yàn)顯著性分析表明，3＃離子液體飽和CO2吸收量的影響顯著性因素為含水率>氣體流量>溫度，對(duì)3＃離子液體平均CO2吸收速率的影響顯著性因素為溫度>氣體流量>含水率。
　　6、FT-IR、13CNMR和1HNMR表征研究表明，3＃離子液體吸收CO2的機(jī)理是，[TETAH]+[BF4]-離子液體分子中的伯胺、仲胺基團(tuán)與CO2發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成了氨基甲酸基團(tuán)，水