论文部分内容阅读
化石能源燃烧时排放的CO2和SO2等酸性气体严重威胁着生态平衡及人类健康。离子液体(ILs)具有优异物化特性,是既能高效吸收又不会带来二次污染的新型酸性气体吸收剂。本论文通过季铵化反应,合成了三种新型烷氧基侧链的咪唑基氨基酸盐离子液体,1-(2-(2-乙氧基)甲基)-3-甲基咪唑丙氨酸盐([MOEOEmim][Ala])、1-(2-(2-乙氧基)乙基)-2,3-二甲基咪唑丙氨酸盐([EOEOEmim][Ala])和1-(2-(2-乙氧基)乙基)-3-甲基咪唑甘氨酸盐([EOEOEmim][Gly]),还合成了一组用于对比的不含烷氧基侧链的咪唑基氨基酸盐离子液体,包括1-丁基3-甲基咪唑甘氨酸盐([bmim][Gly])、1-丁基-3-甲基咪唑丙氨酸盐([bmim][Ala])、1-丁基-2,3-二甲基咪唑甘氨酸盐([bmmim][Gly])和1-丁基-2,3-二甲基咪唑丙氨酸盐([bmmim][Ala])。对上述离子液体的结构、基本物理化学性能、捕获CO2性能、捕获SO2性能进行了详细研究。具体研究内容如下:(1)研究了产物的基本性能,包括热稳定性、密度、颜色、电学性能等。研究结果表明,所有产物具有优良的热稳定性,外延起始温度均高于200℃。(2)研究了产物室温捕获CO2与SO2性能。研究结果表明,所有产物室温下均能捕获CO2和SO2。其中[EOEOEmim][Gly]对CO2的摩尔捕获量最高,达到了0.568,对SO2的摩尔捕获量达到3.92。特别地,含烷氧基侧链的离子液体对于CO2和SO2具有更高的摩尔捕获量,对比不含烷氧基侧链的离子液体,对CO2的摩尔捕获量提高0.07以上,对SO2的摩尔捕获量提高0.61以上,说明烷氧基侧链的引入对于离子液体捕获CO2和SO2具有促进作用。(3)研究了温度对产物捕获CO2和SO2性能的影响。研究结果表明,升高温度会降低产物捕获CO2与SO2性能,但可以利用温度对产物捕获性能的影响,获得低温捕获高温解捕获效果,实现产物循环捕获气体。(4)将离子液体负载于多孔树脂中,研究比表面积对产物捕获CO2性能的影响。研究结果表明,增加比表面积,可以大幅度提高产物捕获CO2性能,并明显缩短饱和捕获时间。