介孔氧化硅固載離子液體的超臨界制備及評價.pdf

1、近年來，溫室效應嚴重威脅人們的健康及生活環(huán)境，研究溫室氣體CO2的捕集顯得尤為重要。離子液體作為一種綠色CO2吸收劑，以其可設(shè)計性、熱穩(wěn)定性、無毒以及不揮發(fā)性等優(yōu)點受到廣大學者的關(guān)注。將離子液體在多孔材料中進行固載化，不僅有效減少離子液體用量、促進傳質(zhì)、增大CO2吸收量，且可實現(xiàn)固定床或流化床形式的氣體分離，便于循環(huán)利用。本文以制備高固載量和大比表面積、大孔容的固載化離子液體為目的，采用不同的固載方法制備固載化離子液體，考察不同制備條件

2、對離子液體固載效果的影響，并對其CO2吸附性能進行評價。主要工作內(nèi)容如下:
　　1.采用傳統(tǒng)兩步法合成了兩種咪唑類離子液體1-丁基-3-甲基四氟硼酸鹽[Bmim]BF4和1-丁基-3-甲基六氟磷酸鹽[Bmim]PF6，制備的中間體[Bmim]Br、兩種目標離子液體[Bmim]BF4和[Bmim]PF6純度分別為99％、92％和98％。
　　2.采用浸漬蒸發(fā)法和浸漬過濾法將[Bmim]BF4固載于有序介孔材料SBA-15上，對

3、比其固載效果發(fā)現(xiàn)，固載量相同時，浸漬過濾法制備的ILs@SBA-15具有更大的比表面積和孔容，當選用丙酮為分散劑，離子液體與載體質(zhì)量比為6∶1，浸漬9h時，離子液體固載率高達33.58％。對不同方法制備的ILs@SBA-15材料進行CO2吸附性能測試，實驗結(jié)果表明，CO2最大吸附量分別為34.80 mg·g-1（浸漬蒸發(fā)法）、40.26 mg·g-1（浸漬過濾法）。
　　3.采用新興的超臨界流體沉積(SFD)法固載離子液體，離子液

4、體[Bmim]BF4作前驅(qū)物，有機溶劑（甲醇、丙酮和乙醇）作共溶劑，介孔氧化硅SBA-15作載體。結(jié)果表明離子液體[Bmim]BF4成功固載于SBA-15上，與傳統(tǒng)浸漬蒸發(fā)法和浸漬過濾法相比，固載量相同的條件下，采用SFD法能更好的保持SBA-15的多孔特性，且CO2最大吸附量高達51.31 mg·g-1。針對SFD法制備[Bmim] BF4@SBA-15，考察沉積壓力、溫度及沉積時間等因素對離子液體固載量的影響，發(fā)現(xiàn)在實驗考察范圍內(nèi)，