1-胺乙基-3-甲基咪唑賴氨酸鹽（[C2NH2MIm][Lys]）捕集二氧化碳的吸收-解吸特性.pdf

1、 學(xué)校代碼： 10385 分類號： 研究生學(xué)號：1300507105 密 級： 碩 士 學(xué) 位 論 文 1-胺乙基 胺乙基-3-甲基咪唑賴氨酸鹽 甲基咪唑賴氨酸鹽（[C2NH NH2MIm][Lys] MIm][Lys]）捕集 二氧化碳的吸收 二氧化碳的吸收-解吸特性 解吸特性 C

2、arbon dioxide capture into [C2NH2MIm][Lys] ionic liquids aqueous solution 作者姓名： 曾雯 曾雯 指導(dǎo)教師： 荊國華 荊國華 學(xué) 科： 環(huán)境工程 環(huán)境工程 研究方向： 大氣污染控制技術(shù) 大氣污染控制技術(shù)

3、 所在學(xué)院： 化工學(xué)院 化工學(xué)院 論文提交日期：二零一六 二零一六年 四月一日 摘 要 摘要 摘要 溫室氣體是引起全球氣候變化的主要原因之一，二氧化碳（CO2）作為最重要的溫室氣體，其控制與減排成為全球關(guān)注的熱點(diǎn)話題?；诋?dāng)前全球能源結(jié)構(gòu)仍然以化石燃料為主的現(xiàn)狀，從 CO2集中排放源，如燃煤發(fā)電廠等，分離回收 CO2是碳減排最直接有效的方式。新型吸收劑的研發(fā)，是進(jìn)一步推

4、廣碳捕集技術(shù)的關(guān)鍵。而離子液體（Ionic liquids，ILs）因其性質(zhì)穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)可設(shè)計(jì)等特點(diǎn)，被認(rèn)為是一種新型的綠色溶劑，引起越來越多研究者的興趣。 本文選用單氨基功能化咪唑離子液體 1-胺乙基-3-甲基咪唑溴鹽（1-aminoethyl-3- methylimidazolium bromide , [C2NH2MIm]Br）為基礎(chǔ)，引入 L-賴氨酸（L-Lysine, Lys），通過兩步法合成新型多氨基的功能化離子液體 1-胺乙

5、基-3-甲基咪唑賴氨酸鹽（[C2NH2MIm][Lys]），將其溶于水溶液中用于 CO2捕集。并通過核磁共振碳譜（13C NMR）、傅立葉紅外光譜（FT-IR）、熱重分析（TG）等分析測試方法，對該新型多氨基離子液體進(jìn)行表征和分析，驗(yàn)證基團(tuán)特性及其穩(wěn)定性。隨后考察新型吸收劑[C2NH2MIm][Lys] 的吸收-解吸特性，并探究其捕集 CO2反應(yīng)機(jī)理，闡明其傳質(zhì)-反應(yīng)動(dòng)力學(xué)。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，313 K 時(shí)，0.5 mol· L

6、-1 [C2NH2MIm][Lys]水溶液吸收 CO2的初始反應(yīng)速率為 0.95 mmol· min-1, 最大 CO2吸收負(fù)荷約為 1.62 mol CO2/mol ILs。因[C2NH2MIm][Lys] 離子液體中含有 3 個(gè)氨基基團(tuán)，均能與 CO2 發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，因此其吸收負(fù)荷約為傳統(tǒng) MEA 吸收負(fù)荷的 3-4 倍。[C2NH2MIm][Lys] 的最適再生溫度為 393 K，且經(jīng)過 6 次再生循環(huán)后，仍保持 89.