离子液体的设计合成及其在气体分离中的应用基础研究

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2、ｅＡｃａｄｅｍｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓ＠ｙｙ博±学位论文高子液化的设计合成及其在气体分离中的应用基础研巧作者姓名：曾少娟指导教师：张呑平（研巧：员巧±中国科学院过程工程研巧所）：工学巧壬学位类别：化学工程学科专业：中国科学院过程工超研巧所研巧所２０１５年９月ＦｕｎｄａｍｅｎｔａｌｓｔｕｄｏｎｔｈｅｄｅｓｉｎａｎｄｓｎｔｈｅｓｉｓｏｆｉｏｎｉｃｌｉｕｉｄｓｙｇｙｑｆｏｒａｓｓｅａｒａｔｉｏｎｇｐＢｙＺＥＮＧＳｈａｏｕａｎｊＡＤｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎＳｕｂｍｉｔｔｅｄ！：〇Ｔｈ

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4、和致谢之处外也不包含为获得中国科学院过程工程研巧所或其他教育机构的学位或证书而使用过的材輯。与我共同工作的同志对本硏究所做的任何贵献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。签字回期｜：兴長年口巧么文日学位论文作者签名；會州＾学位论文版权使用授权说明本学位论文作者究全了解中国科学院过程工程研究所有关保留、使用学位论文的规定。特授权中国科学院过程工程研巧所可＾文将学位论文的全部或部分内容编入有关数据、汇，库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存编Ｗ供査阅和借阅。同意研究所向国家有关部口或机构送交论文的复印件巧滋盘。（保巧的论文在解密后

5、应巧循此规定）学位论文作者签名：导师签名；ｏ，。签字曰期：＞１知ｐ妓曰签字曰期：茄度年月义义曰ＪＩ＾摘要离子液体因其特有的低挥发性、较好的化学／热稳定性、良好的气体溶解性和结＾构可设计性等优势，己成为气体分离领域备受关注的类新型吸收剂。目前离子液体在Ｓ化、Ｃ〇２和ＮＨ３等气体分离方面已开展了较为系统的研究，并积累了大量数据和理论基拙，展现出良好的应用前景，但要真正实现工业化应用，仍存在气体吸收能力较低、粘度和成本较高等问题。因此如何设计高性能、低粘度和低成本的离子液体实现高效可逆捕集分离气体成为目前研巧的难点和热点。本论文针对Ｓ〇２

6、、Ｃ化和ＮＨ３Ｈ种典型气体，开展了离子液体构效关系、新型功能化离子液体设计合成及吸收解吸性能，，、吸收过程中离子液体物性动态变化规律Ｗ及吸收机理的系统研究为形成具有王业应用价值的新一代气体分离技术提供了科学依据。本论文的主要研究内容及成果如下：一（１）化巧类离子液体的合成及其吸收Ｓ〇的构效关系研究２。设计合成了系列稳定性好、成本较低及生物降解性较好的化巧类离子液体捕集Ｓ〇２，系统研究了阴阳离子结构和吸收条件如温度、压力和水含量对Ｓ〇２吸收性能和气体选择性的影响规律，并结合实验表征，、量化计算和分子动力学模拟对吸收机理进行深入分析。研究表明与阳

7、离子相比，阴离子结构对Ｓ〇２吸收性能的影响更为明显，其中阴离子与Ｓ〇２间静－ＣＰｉ电作用较强削４ＳＣＮ不仅表现出较高的质量吸收量０．８４１巧ＣＶＩＬ，还具有良州］ｇ一好的气体选择性和再生循环性，是种极具应用潜力的新型吸收剂。２Ｓ〇一（）新型功能化化晚类离子液体的设计合成及其高效分离２研究。为了进步提高对Ｓ〇２的吸收性能，设计合成了叔胺基、睛基和酷基三种新型阳离子功能化化巧类离子液体［ＮＥｈＣｚＰｙＨＳＣＮ，［ＱＣＮＰｙ］［ＳＣＮ］和［Ｃ４〇Ｐｙ］［ＳＣＮ］，系统研究了功能