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合成氨驰放气中氨气(NH3)的释放,不仅污染环境而且是一种资源浪费,但传统水吸收法存在能耗高的局限性。离子液体(IL)不易挥发、结构可调,并且具有较好的热稳定性,为NH3的捕集带来了新思路。本文针对NH3捕集,将羟基引入到咪唑类离子液体阳离子上,从而改善了离子液体对NH3的溶解性能。主要研究内容和结论如下:以N-甲基咪唑和2-氯乙醇为原料,采用两步法合成了一系列阳离子上含羟基的咪唑类离子液体[EtOHmim]X (X=[NTf2]、[PF6]、 [BF4]、[DCN]、[SCN]、[NO3])。通过核磁、红外等手段进行离子液体的结构表征,并测定合成离子液体的密度、粘度,以及热分解温度等物性。研究表明,羟基的引入使得离子液体的粘度略有增高,所合成的离子液体具有良好的热稳定性。在自制的气液相平衡装置上,测定了不同温度和不同压力下[EtOHmim]X对NH3的溶解度,并与常规离子液体[Emim]X进行对比。结果表明,阳离子上羟基的引入能够大幅度提高NH3的溶解性。阴离子的不同也会对NH3的吸收有影响,含氟的阴离子吸收效果较好,其中[EtOHmim][NTf2]对NH3的溶解度最大。五次循环实验表明该类离子液体有较高的再生性能。将亨利常数与热力学性质进行关联,计算了标准状况下的溶解焓、溶解熵和溶解Gibbs自由能等热力学性质并用其探究NH3在离子液体中的溶解行为。通过傅里叶变换红外波谱、核磁共振及量化计算的方法研究了[EtOHmim]X吸收NH3的机理。分析表明,离子液体吸收NH3是基于羟基上的H与NH3的强相互作用进行的。应用高斯手段对[EtOHmim]-NH3和[Emim]-NH3两种体系进行结构优化,发现[EtOHmim]羟基上的H原子能够和NH3上的N原子形成更强的氢键作用和更高的相互作用力,这也解释了[EtOHmim]X相比[Emim]X且有更高NH3吸收能力的原因。