1、全球氣候危機(jī)使得CO2減排成為21世紀(jì)最大的科技挑戰(zhàn)之一?，F(xiàn)有的后燃碳捕獲技術(shù)，主要以醇胺水溶液來(lái)吸收電廠煙氣中的CO2。但是，這種方法存在著一些固有的缺點(diǎn):再生過(guò)程中吸收劑損失、設(shè)備腐蝕以及高能耗等。因此，對(duì)于低成本、低揮發(fā)、低能耗的高效CO2吸收劑的研究工作一直方興未艾。
　　為了得到滿足上述要求的高效捕獲劑，本文從離子液體出發(fā)，通過(guò)引入堿性基團(tuán)、共混等方法，分別制備了多種不同類型的負(fù)載化離子液體及功能化離子化合物溶液，用作新

2、型CO2吸收（附）劑，詳細(xì)表征了其結(jié)構(gòu)及物性，重點(diǎn)研究了其CO2捕獲性能。這些新型吸收（附）劑在提高吸收（附）容量及速度、降低脫吸能耗、降低合成成本等方面取得了顯著的效果，具體研究?jī)?nèi)容及結(jié)果如下:
　　首先，為了提高捕獲容量和速度，合成了六種陰陽(yáng)離子多氨基功能化的氨基酸季鱗鹽離子液體[apaeP444][AA]，并將其負(fù)載到多孔硅膠中，制得CO2吸收（附）劑。這些吸收（附）劑(簡(jiǎn)稱Sorb-AA)兼具功能化離子液體和多孔載體兩者的

3、優(yōu)點(diǎn)，即熱穩(wěn)定性良好（Td＞200℃）、氨基含量高、比表面積大，同時(shí)能夠規(guī)避功能化離子液體高粘的缺點(diǎn)，從而呈現(xiàn)出良好的CO2捕獲性能:吸收（附）-脫吸快、吸收（附）量大、選擇性好，且具有良好的吸收（附）-脫吸循環(huán)穩(wěn)定性和長(zhǎng)程耐受性。其中，1∶1負(fù)載的Sorb-Gly在模擬煙氣中的CO2吸收（附）值達(dá)到1.37 mmol(60.4 mg) CO2/g sorb，并且經(jīng)過(guò)1380個(gè)吸收（附）-脫吸循環(huán)，仍能保持90％的吸收（附）量。

4、　　其次，為了降低堿性離子液體的合成成本，以氯化膽堿、正辛基三甲基氯化銨和三氮唑鈉為原料，通過(guò)簡(jiǎn)單的一步離子交換反應(yīng)，制備了兩種三氮唑季銨鹽離子液體[Ch][Triz]和[N1118][Triz]。該法原料價(jià)廉易得，過(guò)程簡(jiǎn)單，成本明顯下降。所得的離子液體能夠利用自身[Triz]-陰離子的親核性，有效地捕獲CO2，吸收（附）速率快、容量大。[Ch][Triz]的吸收量達(dá)到3.62 mmol(159.2 mg) CO2/g IL，[N111

5、8][Triz]的吸收量為3.33 mmol(146.4 mg) CO2/g IL，但是這兩種離子液體的熱穩(wěn)定性不夠理想。
　　為了進(jìn)一步降低CO2吸收劑的解吸能耗，通過(guò)簡(jiǎn)單的共混策略，將三氮唑堿金屬鹽（TrizM）溶解到聚乙二醇(PEG)中，制備了新型的TrizM-PEG溶液。這種含有“無(wú)質(zhì)子雜環(huán)陰離子(AHAs)”的溶液體系揮發(fā)性低、熱穩(wěn)定性好、易制備、成本低，呈現(xiàn)出了優(yōu)異的CO2捕獲性能:(1)其中的TrizM鹽能夠等摩爾地

6、化學(xué)吸收CO2，同時(shí)PEG也具有一定的物理吸收能力;(2) TrizM鹽對(duì)CO2的吸收焓很低（-32.5～-20.5 kJ/mol），接近常規(guī)離子液體的物理吸收焓，有利于降低再生能耗。
　　最后，為了提高三氮唑鈉的溶解度，降低溶液粘度，對(duì)溶劑進(jìn)行了篩選，發(fā)現(xiàn)三氮唑鈉在二甲基亞砜(DMSO)中溶解性能最好，溶解度高達(dá)36.8wt％。TrizNa-DMSO體系用于CO2捕獲具有如下優(yōu)點(diǎn):(1)易制備、成本低;(2)溶液粘度小，對(duì)CO2

7、吸收快、選擇性好、吸收量高，其中30wt％TrizM-DMSO溶液的吸收量達(dá)到124.3 mg CO2/g solution（吸收量由TrizNa鹽1∶1的化學(xué)吸收和DMSO的物理吸收兩部分組成）;(3) TrizNa在吸收CO2后會(huì)從溶液中沉淀析出，易于離心分離，因此脫吸過(guò)程只需加熱TrizNa-CO2鹽，而不需加熱大量的溶劑;并且，TrizNa-CO2鹽的解吸焓較低（～30 kJ/mol）。由于這兩個(gè)重要因素，TrizNa-DMSO