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《離子液體固定co_2及其轉(zhuǎn)化利用的研究進(jìn)展》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、第8卷第2期過程工程學(xué)報(bào)Vol.8No.22008年4月TheChineseJournalofProcessEngineeringApr.2008離子液體固定CO2及其轉(zhuǎn)化利用的研究進(jìn)展1212袁曉亮，張延強(qiáng)，蘭玲，張鎖江(1.中國石油天然氣股份有限公司石油化工研究院，北京100029；2.中國科學(xué)院過程工程研究所多相復(fù)雜系統(tǒng)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京100080)摘要：綜述了新型綠色溶劑離子液體在CO2固定和轉(zhuǎn)化利用領(lǐng)域的應(yīng)用研究進(jìn)展.根據(jù)離子液體的結(jié)構(gòu)特征和CO2的固定機(jī)理，離子液體固定CO2可以分為常規(guī)離子液體固定、功能化離子液體固定和離子液體固定轉(zhuǎn)化.常規(guī)離
2、子液體固定CO2為物理作用過程，功能化離子液體固定CO2為化學(xué)作用過程，而離子液體固定轉(zhuǎn)化CO2的過程在固定CO2的同時(shí)又實(shí)現(xiàn)了CO2從工業(yè)廢氣直接到有用化學(xué)品的轉(zhuǎn)變.因此，設(shè)計(jì)合成高效的功能化離子液體來實(shí)現(xiàn)CO2的固定轉(zhuǎn)化一體化將具有重要的意義.關(guān)鍵詞：離子液體；CO2；固定；轉(zhuǎn)化；功能化中圖分類號(hào)：TQ028.2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1009?606X(2008)02?0409?081前言質(zhì)穩(wěn)定、不揮發(fā)，可循環(huán)使用；過程中不使用水，避免二次污染，同時(shí)有效防止設(shè)備腐蝕.研究表明，離子液[1?3]離子液體是由有機(jī)陽離子和無機(jī)或有機(jī)陰離子體具有良好的吸收溶解C
3、O2的能力，且在某些CO2轉(zhuǎn)化組成的在室溫或接近室溫下呈液體狀態(tài)的鹽，具有熔點(diǎn)反應(yīng)中也表現(xiàn)出了高效的催化或助催化性能.低、不易揮發(fā)、液態(tài)溫度范圍寬及電導(dǎo)率高等優(yōu)良特性，根據(jù)離子液體的結(jié)構(gòu)特征和固定CO2的機(jī)理，離子且其物理、化學(xué)性質(zhì)可以通過改變陰陽離子的結(jié)構(gòu)來實(shí)液體固定CO2可以分為常規(guī)離子液體固定CO2、功能化現(xiàn)，即具有結(jié)構(gòu)可調(diào)性.離子液體的特殊結(jié)構(gòu)決定了其離子液體固定CO2和離子液體固定轉(zhuǎn)化CO2.常規(guī)離子具有獨(dú)特的性質(zhì)，使其廣泛應(yīng)用于許多領(lǐng)域，如：由于液體固定CO2主要是通過離子液體和CO2之間的物理溶解能力強(qiáng)、幾乎不揮發(fā)，所以作為優(yōu)良的綠色溶劑用作用，
4、相關(guān)研究主要圍繞離子液體與CO2的相平衡展[4]于有機(jī)合成中；由于蒸汽壓低、熱穩(wěn)定性好，作為萃開；功能化離子液體一般具有堿性基團(tuán)，可以通過化學(xué)[5]取劑應(yīng)用于萃取分離中；電導(dǎo)率高和電化學(xué)窗口寬等反應(yīng)固定CO2，此類離子液體吸收CO2能力強(qiáng)；離子液特性使其廣泛應(yīng)用于電化學(xué)研究中.由于結(jié)構(gòu)可調(diào)，可體固定轉(zhuǎn)化CO2是利用離子液體作催化劑或助催化劑，在離子液體的基本結(jié)構(gòu)上引入功能化基團(tuán)，形成具有特將CO2固定的同時(shí)轉(zhuǎn)化為有用的化學(xué)品.本工作從這三[6]定功能的功能化離子液體.隨著功能化離子液體的提方面對(duì)離子液體固定CO2進(jìn)行系統(tǒng)綜述.出和發(fā)展，使離子液體研究不再拘泥于
5、從性質(zhì)到應(yīng)用的2常規(guī)離子液體固定CO2模式，而開始了因應(yīng)用研究而設(shè)計(jì)性質(zhì)及結(jié)構(gòu)的階段.近年來，CO2引起的氣候變暖已經(jīng)成為全球最關(guān)注常溫常壓下CO2在常規(guī)離子液體(如咪唑離子液體)[7]的環(huán)境問題之一，解決CO2的溫室效應(yīng)問題已經(jīng)刻不中的溶解度較小，所以CO2與常規(guī)離子液體的相關(guān)研究容緩.而從資源化角度講，CO2又是一種安全豐富的碳主要為高壓下的相平衡研究，包括CO2在離子液體中的[8?11]資源，如氣體CO2可用作氣體肥料、殺菌氣等；超溶解度、熱力學(xué)性質(zhì)以及超臨界CO2和離子液體的性質(zhì)臨界CO2可用于食品、醫(yī)藥等行業(yè)中；固體CO2(干冰)研究等方面.可用于人
6、工降雨、混凝土生產(chǎn)、環(huán)境保護(hù)等.因此從工2.1CO2和咪唑類離子液體二元體系的相平衡業(yè)廢氣中固定、回收CO2具有重大的意義.現(xiàn)有的CO2Brennecke課題組為該方面的研究做出了杰出貢獻(xiàn).[12][13]固定技術(shù)有生物法、物理法和化學(xué)法等，但都具有一1999年，Blanchard等報(bào)道CO2在離子液體中具有較定的局限性，如碳資源的浪費(fèi)及有機(jī)溶劑的揮發(fā)導(dǎo)致環(huán)大的溶解度，如在8.3MPa時(shí)CO2的溶解度達(dá)到0.75，?5境污染、設(shè)備腐蝕、后處理復(fù)雜等問題.由于離子液體而離子液體在CO2中的溶解度小于10，利用此性質(zhì)可蒸汽壓低及溶解能力強(qiáng)等特性，利用離子液體固定C
7、O2實(shí)現(xiàn)離子液體從超臨界CO2中萃取其他物質(zhì).此后，[13?15][16,17][18]已經(jīng)引起眾多學(xué)者關(guān)注.離子液體固定CO2有以下特Blanchard等、Anthony等及Aki等先后報(bào)道點(diǎn)：CO2的資源化利用替代傳統(tǒng)的拋棄法；離子液體性了高壓下CO2在離子液體[C2mim]SO4,[C4mim]BF4,收稿日期：2007?09?28，修回日期：2007?12?10作者簡(jiǎn)介：袁曉亮(1979?)，女，山西省運(yùn)城市人，博士，化學(xué)工程專業(yè)，E-mail:yuanxiaoliang@petrochina.com.cn.410過程工程學(xué)報(bào)第8卷[C4mim]PF6
8、,[C4mim][DCA],[C4mi
