1、近年來,隨著工業(yè)化的快速發(fā)展,我國(guó)每年CO2排放總量不斷增加。CO2作為一種主要的溫室效應(yīng)氣體,其引起的環(huán)境問題變得越來越嚴(yán)峻。目前,工業(yè)上已經(jīng)應(yīng)用的CO2捕集方法主要有有機(jī)胺水溶液法和熱鉀堿法。這些方法雖工藝技術(shù)成熟,成本較低,處理量大,但缺點(diǎn)非常明顯:解吸能耗高,設(shè)備腐蝕嚴(yán)重,溶劑易揮發(fā)等。離子液體作為一種綠色溶劑,在有機(jī)物合成、催化、分離、純化等領(lǐng)域已顯示出獨(dú)特的性能。已有研究表明將離子液體和有機(jī)胺溶液相混形成的復(fù)合吸收劑可以提供

2、廣泛的物理化學(xué)特性。因此,本文采用酸堿中和一步法制備出四甲基銨甘氨酸功能離子液體([N1111][Gly]),通過[N1111][Gly]與單乙醇胺(MEA)水溶液和聚乙二醇二甲醚(NHD)有機(jī)溶劑分別復(fù)配成復(fù)合工質(zhì),研究其吸收/解吸CO2的特性。主要研究成果如下:
　　(1)采用酸堿中和一步法制備出[N1111][Gly]功能離子液體,并進(jìn)行1H NMR、TGA及FTIR表征。利用失重法并結(jié)合掃描電鏡(SEM)研究[N1111]

3、[Gly]與MEA水溶液形成的復(fù)合工質(zhì)對(duì)碳鋼的腐蝕性,發(fā)現(xiàn)在MEA水溶液中加入[N1111][Gly]能較好的抑制其對(duì)碳鋼的腐蝕性。
　　(2)通過[N1111][Gly]與MEA水溶液復(fù)配成混合吸收劑,測(cè)定密度及pH值,研究其吸收/解吸CO2的特性。結(jié)果表明:在MEA溶液中添加[N1111][Gly]功能離子液體可以提高吸收CO2的速率,在本文采用的5種吸收劑中,0.3 mol·L-1[N1111][Gly]與0.7mol·L-

4、1MEA復(fù)配形成的吸收劑具有較高的吸收容量和較大的吸收速率。溫度升高,混合吸收劑吸收CO2的速率增加,但平衡時(shí)的吸收容量減小?；旌衔談┑腃O2吸收速率和吸收容量均隨壓力的升高而增加。0.3mol·L-1[N1111][Gly]+0.7mol·L-1 MEA復(fù)配富液的最佳再生溫度為393K,最佳解吸時(shí)間為2h,經(jīng)5次再生實(shí)驗(yàn)后,再生效率僅下降2％。
　　(3)通過[N1111][Gly]與 NHD復(fù)配成基于有機(jī)溶劑的復(fù)合工質(zhì),測(cè)定

5、密度及pH值,研究其吸收/解吸CO2的特性。結(jié)果表明:在NHD溶劑中加入離子液體能顯著地提高CO2的吸收速率和吸收容量。在3種不同配比濃度的混合吸收劑中,2mol· L-1[N1111][Gly]-NHD具有較大的吸收速率和較高的吸收容量。該混合吸收劑的最佳吸收溫度為313 K。壓力升高,攪拌轉(zhuǎn)速增大,混合吸收劑對(duì)CO2的吸收速率和吸收容量均增大。減壓條件下的再生性能要優(yōu)于常壓加熱條件下的再生性能。再生效率幾乎不受再生次數(shù)的影響,隨NH