功能型離子液體的合成及其在固定CO2中的應(yīng)用.pdf

1、本研究著眼于氣候變暖、全球積極減排CO2的背景,開展了設(shè)計(jì)制備一種功能型氨基酸離子液體,并探索用于CO2固定的研究。本文采用一步合成法合成中間離子液體[emim]Br和[bmim]Br,通過比較產(chǎn)物純度、產(chǎn)率以及核磁圖譜,分析其合成影響因素,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：以乙酸乙酯為溶劑,N-甲基咪唑與溴乙烷按1:1.5的摩爾比在35℃下反應(yīng)12h可得純度94％的[emim]Br;以乙酸乙酯為溶劑,N-甲基咪唑與溴代正丁烷按1:1.1的摩爾比在70℃下

2、反應(yīng)12h可得純度98%的[bmim]Br。以中間離子液體及天然氨基酸——甘氨酸、丙氨酸、賴氨酸為原料,采用動態(tài)離子交換一氨基酸中和法合成了六種氨基功能型離子液體,并采用單一溶劑法對粗產(chǎn)品進(jìn)行洗滌;嘗試?yán)渺o態(tài)離子交換法改善動態(tài)法耗時(shí)費(fèi)水的缺陷。產(chǎn)物結(jié)構(gòu)采用核磁紅外手段進(jìn)行確認(rèn)。實(shí)驗(yàn)也測定了產(chǎn)物的密度、粘度、吸濕性、熔點(diǎn)、電化學(xué)窗口,發(fā)現(xiàn)陰陽離子的鏈長都最短的[emim]Gly密度最大粘度最小,分別為1.152 g/cm3、103.43

3、cP,而鏈長都最長的[bmim]Lys則相反,密度及粘度分別為1.067 g/cm3、517.13cP。最后從兩方面考察了該氨基功能型離子液體對CO2的固定情況:一是直接將其用于CO2吸收,二是將其配置成不同濃度的水溶液吸收劑進(jìn)行吸收,實(shí)驗(yàn)表明氨基酸離子液體可用于CO2的固定,可重復(fù)使用性能好,其中以單位氨基計(jì)算,[bmim]Gly直接吸收的容量最大,可達(dá)0.467 molCO2/molIL;而低濃度的吸收劑更利于吸收,0.5mol/L