氨基-唑基双功能化离子液体相变吸收剂捕集CO2机制

作者：吕碧洪; 詹晓慧; 李昕; 周作明; 荆国华^*

来源：中国科学:化学 , 2021, 51(12): 1660-1670.

• 二氧化碳
• 功能化离子液体
• 相变吸收剂
• 机理

相变吸收剂是一类极具节能潜力的CO2吸收剂,但现有胺类相变吸收剂存在富相溶液黏度大、再生效率低的缺陷.本文设计合成了一种二乙烯三胺咪唑功能化离子液体,将其溶于乙醇-水混合溶剂中,创新性地构建了氨基-唑基双功能离子液体-乙醇-水相变吸收剂用于CO2捕集.[DETAH][Im]-乙醇-H2O相变吸收剂吸收CO2前为均相溶液,而吸收饱和后发生液液相变,CO2产物主要富集于下层水相,当乙醇在混合溶剂中的比例为70 v/v%时,富相溶液吸收容量占总CO2容量(1.548 mol CO2/mol absorbent) 92%而体积仅占32%;且在乙醇作为再生活化剂时,富相溶液经过4次再生仍保持其初始负载的90%以上.[DETAH][Im]中的氨基和唑基官能团与CO2均可发生化学反应,保证了体系高效的CO2容量.且[Im]-H和乙醇均可增强CO2反应产物氨基甲酸酯分解转化,形成易分解的HCO3-/CO32-和碳酸乙酯,确保富相溶液的高再生效率.由于密度大的产物在水中的氢键作用和极性均强于乙醇,促使产物向下层水溶液中富集,而密度小的乙醇处于上层,最终形成液-液相变.

• 单位
  华侨大学