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摘要
离子液体(ILs)由于其独特的结构可调性，作为添加剂可有效抑制氨法碳捕集中NH3的逃逸并同时促进CO2的吸收。揭示其吸收NH3和CO2的作用机理对于构建特定的功能型ILs结构具有重要意义。本文采用密度泛函理论(DFT)，在B3LYP/6-31’++G (d,p)基组水平下对设计的五种功能型ILs进行了结构优化、频率计算以及原子电荷分析，获得了优化后的结构参数、振动频率以及原子电荷等数据。在此基础上对ILs吸收CO2和NH3进行了相互作用分析。计算结果表明：[HEBim][His]的稳定性最好，经过BSSE校正后的相互作用能为-415.73kJ·mol-1。通过静电势和电荷分析找到了设计的ILs与气体作用的最佳位点：NH3主要与ILs阳离子的羟基形成O—H…N型氢键，其中，[HEBim][His]吸收NH3的能力最强，形成的氢键结合能为38.52 kJ·mol-1，具有较强的氢键作用；CO2主要与阴离子中的氨基形成C—N…C型氢键，[HEBim][Ala]吸收CO2的能力最强，形成的氢键结合能为10.15 kJ·mol-1，具有较弱的氢键作用。当ILs同时与NH3和CO2相互作用时，其吸收能力均有不同程度的下降，[HEBim][His]与[HEBim][Ala]的综合吸收效果最佳。
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