可支撐離子液體膜吸收CO2性能研究.pdf

1、溫室效應(yīng)是人類目前所面臨的最主要的環(huán)境問題之一，隨著人們對資源短缺和全球變暖問題重視程度的提高，CO2減排及資源化利用成為21世紀最為重要的環(huán)境和能源問題之一。
　　目前常規(guī)CO2的吸收捕集方法存在化學(xué)吸收劑的高揮發(fā)性及再生高能耗的不足，離子液體作為一種新型綠色溶劑得到了越來越多的關(guān)注。本研究將離子液體與膜結(jié)合制備出可支撐離子液體膜，探索新的CO2吸收方法。本試驗主要從宏觀上研究了不同操作條件，不同離子液體膜對CO2純氣、混合氣吸

2、收、解吸性能的影響。根據(jù)試驗結(jié)果，得出以下結(jié)論:
　　(1)[C4MIM][PF6]、[C4MIM][BF4]、[C8MIM][PF6]、[C6MIM][Tf2N]四種離子液體中，[C8MIM][PF6]負載于疏水性PVDF膜后，膜的機械強度較差，極易破碎，說明陽離子碳鏈的增長對可支撐離子液體膜的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了影響。
　　(2)通過比較四種離子液體對CO2純氣的吸收性，除[C4MIM][BF4]離子液體外，其它離子液體對CO2純

3、氣的吸收性均高于有機胺對CO2化學(xué)吸收最大摩爾比1∶1。陰離子相對于陽離子對CO2吸收有更大的影響，吸收強弱順序為[Tf2N]-＞[PF6]-＞[BF4]-。[C6MIM][Tf2N]離子液體膜吸收CO2純氣的效果最佳，根據(jù)量子化學(xué)計算結(jié)果，[Tf2N]中的SO基團能夠與CO2中的碳原子發(fā)生Lewis酸堿作用，從而增強了對CO2的親和力。在相同陰離子的離子液體中，純氣CO2溶解度隨陽離子上取代基碳鏈的增加而略有增加，且壓力越高增加的幅度

4、越大。
　　(3)與純氣相比，在混合氣的吸收過程中，[C4MIM][PF6]離子液體膜吸收穩(wěn)定性最優(yōu)，但是隨著碳鏈增長，[C8MIM][PF6]離子液體膜對混合氣完全沒有吸收性;其次，[C6MIM][Tf2N]離子液體膜的吸收效果變差，說明N2的存在對[C6MIM][Tf2N]離子液體膜吸收CO2影響很大。
　　(4)本研究范圍內(nèi)，隨著操作壓力的增大(0.02-0.05MPa)，CO2吸收性明顯增強;流量的變化對于吸收效果有