《胺基改性離子液體資源化處理電廠煙氣CO2特性研究》是依託華中科技大學，由胡松擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：胺基改性離子液體資源化處理電廠煙氣CO2特性研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：胡松
- 依託單位：華中科技大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
本項目是研究一種全新的資源化高效綠色CO2回收方式，通過分析不同胺基基團特性並結合咪唑類離子液體自身特徵，藉助分子軌道理論設計併合成出具有CO2吸附能力好，抗干擾能力強，再生能量小，吸附速率快，衰減緩慢的胺基改性咪唑類離子液體。利用傅立葉紅外光譜（FT-IR）、質譜－色譜（GC－MS）等儀器研究功能化離子液體在吸附/再生CO2過程的反應機理，探討多次循環產生的失效特徵，提出相應處理措施。運用常規溶解理論及實驗分析離子液體CO2的吸附行為及氧化特性，探討煙氣中NOx/SOx對功能化離子液體CO2吸附過程存在的競爭行為及聯合脫除機制。研究煙氣中水蒸汽對功能化離子液體吸附CO2的促進作用及對脫附過程的影響。通過實驗探討溫度、時間、濃度等參數對吸附/脫附過程的影響，利用統計分析方法確定敏感性參數以及各參數與吸附/脫附行為的關係。最終將提出一種全新，高效，環保的化學吸收方法來捕集電廠煙氣中的CO2。
結題摘要
首先本研究團隊採用多種方法合成咪唑類離子液體，同時利用IR和1HNMR對所合成的離子液體進行特徵官能團表征，確定離子液體合成最優方法及提純過程主要影響因素。在常溫常壓條件下，對所合成的咪唑類離子液體開展CO2吸附性能實驗，獲得各離子液體CO2飽和吸附量，吸附平衡時間等參數。 基於上述研究，藉助分子軌道理論對常規咪唑類離子液體進行羥基和胺基改性，合成含有羥基、伯胺以及叔胺官能團的咪唑類功能型離子液體19種。研究表明，在常溫常壓下，改性離子液體的CO2飽和吸附量，吸附平衡時間都有明顯改善，最高可達常規離子液體3.5倍。同時對合成的功能型離子液體進行線上CO2吸收特性分析，初步確定四種具有較好的CO2吸附參數的功能型咪唑類離子液體。同時藉助FTIR等測試技術研究功能型咪唑類離子液體吸附/脫附CO2反應機理，並探討多次循環產生的官能團演化特性。 通過對篩選後功能型離子液體進行模擬煙氣CO2吸收特性研究，藉助常規溶解理論和官能團特性，探討酸性氣體SOx和NOx濃度等因素的影響，確定煙氣中NOx/SOx對離子液體吸附過程存在競爭行為並分析了其反應機理。同時對包括反應溫度、CO2分壓、氧氣濃度等參數對吸附/脫附過程的影響進行確定，並最終篩選出可高效環保的吸附煙氣中CO2的胺基咪唑類離子液體[(CH3)2NP-bim][Tf2N]。 本項目研究期間發表論文10篇，其中SCI論文6篇，EI論文7篇，會議論文2篇。參加國際會議3人次。培養碩士研究生2名（已畢業），申請發明專利3項。
