功能化離子液體的合成及對CO 2 的吸收應(yīng)用
發(fā)布時(shí)間：2024-06-30 02:12
以煤為主的能源結(jié)構(gòu)決定了我國CO2排放高速增長的必然性。CO2的過量排放，能夠引起溫室效應(yīng)的加劇，繼而導(dǎo)致全球?yàn)?zāi)難性氣候變化，嚴(yán)重影響人類的生存環(huán)境與生態(tài)環(huán)境。而CO2本身是一種豐富的碳資源，安全、無毒，可應(yīng)用于純堿、尿素等工業(yè)生產(chǎn)，是一種重要的工業(yè)原材料，因此，CO2減排及其資源化利用逐漸成為一個(gè)重要研究方向。目前，化學(xué)吸收法作為一種相對成熟的燃煤煙氣CO2捕集方法，已經(jīng)得到了業(yè)界的廣泛認(rèn)識。但是傳統(tǒng)的化學(xué)吸收法存在腐蝕設(shè)備、產(chǎn)生揮發(fā)性污染物等缺點(diǎn)，因此，研發(fā)新型材料用于選擇性吸收煙道氣中的CO2，對于CO2捕集和分離領(lǐng)域的研究是非常必要的。 離子液體(ILs)是一種新型綠色溶劑，在CO2捕集和分離技術(shù)中具有廣闊的應(yīng)用前景。本文合成了兩種醚基功能化離子液體，通過等容重量法，在298.15K至343.15K溫度范圍內(nèi)，1.052MPa至5.185MPa壓力范圍內(nèi)，測定了CO2在醚基功能化離子液體1-甲氧乙基-3-甲基咪唑六氟磷酸鹽（[EOMmim][PF6]）和1-甲氧乙基-3-甲基咪唑雙三氟甲磺酰亞胺鹽（[EOMmim][Tf2N]）中的溶解度。在303.15K下，測定了離子液體對N...
【文章頁數(shù)】：81 頁
【學(xué)位級別】：碩士
【文章目錄】：
摘要
英文摘要
第一章 緒論
1.1 研究背景
1.1.1 CO2過量排放引起的環(huán)境問題以及我國CO2排放現(xiàn)狀
1.1.2 CO2減排的重要性和迫切性
1.1.3 前CO2的捕集分離與固定方法分類
1.2 離子液體概述
1.2.1 離子液體的分類以及合成方法
1.2.2 離子液體的結(jié)構(gòu)及性質(zhì)
1.2.3 離子液體的應(yīng)用研究
1.3 離子液體在氣體分離領(lǐng)域的應(yīng)用
1.3.1 離子液體捕集CO2的研究現(xiàn)狀及進(jìn)展
1.3.2 離子液體對SO2、H2S等其他氣體的應(yīng)用
1.4 本課題的研究內(nèi)容和意義
第二章 醚基和氨基功能化離子液體的合成與表征
2.1 引言
2.2 實(shí)驗(yàn)儀器與試劑
2.3 醚基離子液體的和合成與表征
2.3.1 醚基離子液體的合成路線
2.3.2 醚基離子液體的結(jié)構(gòu)與表征
2.4 咪唑氨基酸離子液體的合成與表征
2.4.1 離子交換法制備咪唑氨基酸離子液體(AAILs)
2.4.2 咪唑氨基酸離子液體的結(jié)構(gòu)與表征
第三章 醚基離子液體對CO2的吸收與解吸性能研究
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)裝置和分析方法
3.2.1 實(shí)驗(yàn)裝置
3.2.2 分析方法
3.3 [EOMmim][PF6]和[EOMmim][Tf2N]對CO2的吸收性能
3.3.1 [EOMmim][PF6]和[EOMmim][Tf2N]中CO2的溶解度測定
3.3.2 Pitzer模型對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)
3.4 醚基離子液體對CO2的選擇性吸收以及溶解熱力學(xué)性質(zhì)
3.4.1 醚基離子液體對N2,O2,H2,的吸收和對CO2的選擇性
3.4.2 CO2在醚基離子液體中的溶解熱力學(xué)參數(shù)
3.5 醚基離子液體的再生循環(huán)及性能研究
3.5.1 真空加熱方式對離子液體再生性能的的影響
3.5.2 常壓加熱方式對離子液體CO2再生性能的的影響
3.6 本章小結(jié)
第四章 氨基功能化離子液體吸收CO2性能及機(jī)理研究
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)裝置和分析方法
4.2.1 釜吸收裝置的組成
4.2.2 實(shí)驗(yàn)方法
4.2.3 釜吸收裝置的驗(yàn)證
4.3 [Bmim][Gly]和[Bmim][Ala]的水溶液對CO2的吸收測定及結(jié)果討論
4.3.1 不同濃度的離子液體水溶液對CO2的吸收測定
4.3.2 離子液體水溶液對CO2的吸收速率
4.3.3 離子液體對CO2的吸收摩爾比
4.4 [Bmim][Gly]和[Bmim][Ala]對CO2的吸收機(jī)理分析
4.4.1 產(chǎn)物分離與提取
4.4.2 產(chǎn)物性質(zhì)、結(jié)構(gòu)與表征
4.4.3 反應(yīng)機(jī)理的推測
4.5 [Bmim][Ser]、[Bmim][Pro]和[Bmim][Met]水溶液對CO2的吸收測定
4.6 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
5.1 結(jié)論
5.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士期間的科研成果
本文編號：3998237
【文章頁數(shù)】：81 頁
【學(xué)位級別】：碩士
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摘要
英文摘要
第一章 緒論
1.1 研究背景
1.1.1 CO2過量排放引起的環(huán)境問題以及我國CO2排放現(xiàn)狀
1.1.2 CO2減排的重要性和迫切性
1.1.3 前CO2的捕集分離與固定方法分類
1.2 離子液體概述
1.2.1 離子液體的分類以及合成方法
1.2.2 離子液體的結(jié)構(gòu)及性質(zhì)
1.2.3 離子液體的應(yīng)用研究
1.3 離子液體在氣體分離領(lǐng)域的應(yīng)用
1.3.1 離子液體捕集CO2的研究現(xiàn)狀及進(jìn)展
1.3.2 離子液體對SO2、H2S等其他氣體的應(yīng)用
1.4 本課題的研究內(nèi)容和意義
第二章 醚基和氨基功能化離子液體的合成與表征
2.1 引言
2.2 實(shí)驗(yàn)儀器與試劑
2.3 醚基離子液體的和合成與表征
2.3.1 醚基離子液體的合成路線
2.3.2 醚基離子液體的結(jié)構(gòu)與表征
2.4 咪唑氨基酸離子液體的合成與表征
2.4.1 離子交換法制備咪唑氨基酸離子液體(AAILs)
2.4.2 咪唑氨基酸離子液體的結(jié)構(gòu)與表征
第三章 醚基離子液體對CO2的吸收與解吸性能研究
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)裝置和分析方法
3.2.1 實(shí)驗(yàn)裝置
3.2.2 分析方法
3.3 [EOMmim][PF6]和[EOMmim][Tf2N]對CO2的吸收性能
3.3.1 [EOMmim][PF6]和[EOMmim][Tf2N]中CO2的溶解度測定
3.3.2 Pitzer模型對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)
3.4 醚基離子液體對CO2的選擇性吸收以及溶解熱力學(xué)性質(zhì)
3.4.1 醚基離子液體對N2,O2,H2,的吸收和對CO2的選擇性
3.4.2 CO2在醚基離子液體中的溶解熱力學(xué)參數(shù)
3.5 醚基離子液體的再生循環(huán)及性能研究
3.5.1 真空加熱方式對離子液體再生性能的的影響
3.5.2 常壓加熱方式對離子液體CO2再生性能的的影響
3.6 本章小結(jié)
第四章 氨基功能化離子液體吸收CO2性能及機(jī)理研究
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)裝置和分析方法
4.2.1 釜吸收裝置的組成
4.2.2 實(shí)驗(yàn)方法
4.2.3 釜吸收裝置的驗(yàn)證
4.3 [Bmim][Gly]和[Bmim][Ala]的水溶液對CO2的吸收測定及結(jié)果討論
4.3.1 不同濃度的離子液體水溶液對CO2的吸收測定
4.3.2 離子液體水溶液對CO2的吸收速率
4.3.3 離子液體對CO2的吸收摩爾比
4.4 [Bmim][Gly]和[Bmim][Ala]對CO2的吸收機(jī)理分析
4.4.1 產(chǎn)物分離與提取
4.4.2 產(chǎn)物性質(zhì)、結(jié)構(gòu)與表征
4.4.3 反應(yīng)機(jī)理的推測
4.5 [Bmim][Ser]、[Bmim][Pro]和[Bmim][Met]水溶液對CO2的吸收測定
4.6 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
5.1 結(jié)論
5.2 展望
參考文獻(xiàn)
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