离子液体在二氧化碳捕集中的应用及国内外研究进展。

合集下载

离子液体及其类似物在二氧化碳捕集中的设计与筛选

离子液体及其类似物在二氧化碳捕集中的设计与筛选

四、结论
3、研究离子液体及其类似物的再生和循环使用技术; 4、评估离子液体及其类似物在工业应用中的可行性和经济性。
参考内容
内容摘要
随着工业的快速发展,二氧化碳排放量不断增加,导致全球气候变化问题日 益严重。因此,二氧化碳捕集、活化及化学转化技术的研究和应用变得尤为重要。 功能化离子液体作为一种新型的萃取剂和反应介质,在这些问题中展现了优异的 应用前景。
一、离子液体及其类似物的特性
一、离子液体及其类似物的特性
离子液体是指在室温下由离子组成的液体,具有以下特点: 1、熔点低:多数离子液体的熔点在-100℃以下,有的甚至接近室温。
一、离子液体及其类似物的特性
2、稳定性好:离子液体具有较高的热稳定性,可在高温下保持稳定。 3、溶解度大:离子液体具有较好的溶剂性能,能够溶解多种有机、无机和金 属化合物。
2、讨论
2、讨论
根据实验结果,我们发现多孔液体的尺寸过吸附剂的比表面积、孔径分布和孔容等物理性质进行解释。在 较小的多孔液体中,比表面积和孔容较大,可以提供更多的活性位点来吸附二氧 化碳。此外,较小的孔径使得气体分子在吸附过程中的扩散阻力减小,提高了吸 附速率。
内容摘要
功能化离子液体具有独特的化学组成、分子结构和物理性质,使其在二氧化 碳捕集、活化及化学转化过程中发挥重要作用。首先,离子液体的阳离子和阴离 子可以与二氧化碳分子进行高效结合,从而实现二氧化碳的捕集。其次,功能化 离子液体具有较低的蒸气压和良好的热稳定性,有利于其在高温和高压条件下对 二氧化碳进行活化和化学转化。
三、离子液体及其类似物的设计策略
2、混合溶剂:将离子液体与其他溶剂混合使用,可以改善其对CO2的吸收性 能。例如,将一种疏水性离子液体与一种亲水性离子液体混合使用,可以增加离 子液体对CO2的溶解度。

功能化离子液体在二氧化碳吸收分离中的应用

功能化离子液体在二氧化碳吸收分离中的应用

功能化离子液体在二氧化碳吸收分离中的应用
近几年,全球气候变暖对环境造成严重威胁,二氧化碳排放量持续增加,温室效应问题日益突出,因此吸收和分离二氧化碳成为全球热点问题。

传统的二氧化碳吸收分离技术投入巨大,消耗大量能源,且效率较低,因此,勘探新型低能耗高效率的吸收分离技术已经成为重大研究课题。

作为一种新兴技术,功能化离子液体已被研究用于二氧化碳吸附剂材料,因其具有较高的吸附选择性,可降低二氧化碳吸收剂材料吸附压力,确保吸收和分离高效率,更大限度地降低能耗和提高效率。

与传统的二氧化碳吸收分离技术相比,功能化离子液体的凝胶核改良技术有其独特的优势:(1)功能化离子液体有良好的渗透性能,能够吸收二氧化碳。

(2)功能化离子液体具有很高的吸附活性和吸附选择性,能够有效吸附低浓度的CO2,迅速将二氧化碳从大量的非二氧化碳气体中分离出来,(3)调节所吸收的二氧化
碳形态和浓度,还可以提高分离效率,减少成本和能源的消耗。

当前,科学家们正在研发新型的功能化离子液体,以提高其分离效率,降低能耗和成本。

同时,也在使用纳米技术设计小型和智能功能化离子液体分离系统,保持高效率分离功能。

未来,功能化离子液体将成为吸收和分离二氧化碳的新型有效方法,使其有效地从大气中减排,维护我们的健康和环境安全。

总之,作为一项新兴技术,功能化离子液体具有优越的性能优势,可有效吸收和分离二氧化碳,进而缓解全球环境问题,可以说在二氧化碳吸收分离领域有着重要的作用。

离子液体吸收CO2的研究进展

离子液体吸收CO2的研究进展

6 0・
体 中阴离子对 吸收 C O 的影 响。研 究结 果表 明 , 采用 相 同的 阳离子 [ b m i m] , 阴离 子分别 为 [ T f 2 N] 一 、
[ P ] 一 、 [ B F ] 一 时, 三种离子液体对 C O 的固定能力为[ b m i m] [ T f 2 N] >[ b m i m] [ P F ] >[ b m i m] [ B F 4 ] , 当
压 力 增加 时 , C O , 固定 量 的差 别 会 更 加 明显 , 其 中[ b mi m] [ P F ] 和[ b mi m] [ B F 4 ] 的差 别 相对 较 小 。 [ b mi m] [ B F ] 在 压 力为 1 3 b a r , 温度 分别 为 l 0 ℃、 2 5 ℃、 5 0 ℃时 , 吸 收达 到平衡 时 间为 9 0~1 8 0 m i n 。在 温 度为 l 0 ℃、 压 力为 1 3 b a r 时, 离子 液体 [ b mi m] [ B F ] 对C O : 的 吸收 可达 0 . 3 o t o l C O 2 / m o l I L 。当温度 升高 到 5 0  ̄ ( 2 时, 该离 子 液体 对 C O ,的吸收 能力小 于 0 . 1 5 mo l C O / m o l l L 。离 子液 体 的 阳离 子 对 C O : 吸 收性 能 影 响较 小 。B l a n c h a r d L A等 测定 了温 度 为 3 1 3 . 1 5 K、 3 2 3 . 1 5 K和 3 3 3 . 1 5 K时不 同压 力 下 离 子液 体 [ C 4 m i m] P F 对C O 2的溶 解 能 力, 如 图 1所示 。结 果 表 明 , 温度 一定 时 , 随着 压力 的增 大 , C O 在 离 子液 体 中的溶解 度 也随 之增 大 ; 压 力一 定 时, C O ,的溶解 度 随温度 升 高而 降低 。在 一定 的温 度 和较 高 的压 力 下 , 传统 离 子 液 体具 有 良好 的热 稳 定性 。 R a e i s s i 和P e t e r s 证 明了离 子液 体 [ b m i m] [ T f 2 N] 在 温度 在 4 0 ℃到 1 7 7 ℃, 压 力 高达 1 4 0 b a r 下 具有 热稳定 性 , 即 使在 温 度保持 1 7 7 ℃ 长达 l O h以上 , 离 子液体 依 然很稳 定 , 且[ b m i m] [ T f 2 N] 可 循环 吸收 C O 。

离子液体膜材料分离二氧化碳的研究进展

离子液体膜材料分离二氧化碳的研究进展

2016年1月 CIESC JournalJanuary 2016第67卷 第1期 化 工 学 报 V ol.67 No.1离子液体膜材料分离二氧化碳的研究进展白璐,张香平,邓靓,李梦蝶(中国科学院过程工程研究所,多相复杂系统国家重点实验室,离子液体清洁过程北京市重点实验室,北京 100190) 摘要:离子液体由于具有不易挥发、结构可调、对CO 2有良好的吸收性能等特点而成为当前CO 2分离领域的研究热点,但因高黏度和高成本问题而限制了其工业化应用。

将离子液体与气体分离膜材料结合,得到的新型分离膜材料兼具离子液体和膜的优势,成为当前离子液体研究领域的趋势之一。

针对这一热点问题,综述了离子液体支撑液膜、聚离子液体膜和离子液体共混/杂化膜在CO 2分离方面的研究现状和进展,讨论了离子液体结构和含量对膜分离性能、稳定性等的影响。

相关研究表明,离子液体共混/杂化膜具有较高的分离性能和稳定性,是一种很有应用前景的CO 2分离材料。

提出该领域的重点发展方向,即开发新的功能化离子液体共混/杂化膜材料是解决高渗透通量与高稳定性之间矛盾、强化CO 2分离性能的有效途径,深入研究离子液体共混/杂化膜的形成机制、气体在膜中的渗透行为以及CO 2分离机理。

关键词:离子液体;膜;二氧化碳;气体分离 DOI :10.11949/j.issn.0438-1157.20151462中图分类号:TQ 028 文献标志码:A 文章编号:0438—1157(2016)01—0248—10Ionic liquids based membranes for CO 2 separation: a reviewBAI Lu, ZHANG Xiangping, DENG Jing, LI Mengdie(Beijing Key Laboratory of Ionic Liquids Clean Process , State Key Laboratory of Multiphase Complex Systems ,Institute of Process Engineering , Chinese Academy of Sciences , Beijing 100190, China )Abstract : Ionic liquids (ILs) have been widely used for CO 2 separation because of their unique properties, such as negligible vapor pressure, tunability for aimed application and high solubility for CO 2. However, the high viscosity and pricey cost of ILs limit their use in industrial applications. Thus, immobilization of ILs in membranes becomes one of the hot research spots in IL field due to the ILs based membranes possess both the advantages of ILs and membranes. This review summarizes the latest research on supported ionic liquid membranes, polymerized ionic liquid membranes and ionic liquid composite membranes for CO 2 separation. It is also discussed how the structures of ILs and ILs contents influence on the gas separation performances and stabilities of membranes. The research indicates that ILs composite membranes have high separation performance and stability, which is one of the prospective materials for CO 2 capture. The future research should highlight on the development of the novel fuctionalized ILs composite membranes and the trade-off of high CO 2 permeation rate and high stability to enhance the CO 2 separation performance. Besides, the study on the fabrication of composite membrane, gas transportation in membrane and CO 2 separation mechanism will inevitably attract considerable attentions. Key words : ionic liquids; membranes; carbon dioxide; gas separation2015-09-16收到初稿,2015-12-11收到修改稿。

离子液体作为CO2吸附剂的研究进展

离子液体作为CO2吸附剂的研究进展


要 : 子液体 (L ) 离 Is 是完全由特定阳 、 阴离子构成 的在室 温或 近于室温 下呈液态 的物质 , 是一类新型
“ 功能材料或介质 ,O 能与 I 发生强相互作用 , 软” C k 在其中具 有很高 的溶解度 。 本文综述 了 C O 在传统 离子
液体 、 功能化离子液体 、 聚合离子 液体 及其他形式离子液体 中的溶解度 , 讨论 了 c : O 在离 子液体 中溶解发 的
t fc b n do ie i L d t e a p i ain o o u e i lt n i h s r s a c r ic s e .t e a v — v o a o ix d n I s a p l t fc mp trsmua i n t i e e h we e d s u s d h d a r n h c o o r n
成 了一类 以 l 一二 烷 基 咪 唑氟 硼酸 盐 或 氟 磷 酸盐 , 3
为代表的新型离子液体 ,使得 Is L 的研究和应用迅 速 拓展 。大量 研究 发现 ,O 能与 Is 生强相 互作 C L发
影响因素以及计算机模拟在离子液体溶解 C : O 研究 中的应用 , 指出了离子液体作为吸收剂的优缺点 , 展望 了 其代替传统 C O 吸收剂 的研究前景。
关键词 : 离子液体 ; 二氧化碳 ; 附剂 ; 吸 分离 ; 溶解度 中图分类号 :Q 2 . T 0 81 文献标识码 : A





C e i l ni e h mc E g er a n
2 1 年第 3 00 期
蘸 文 编 2 2 0 。 4 4 章号01‘ o— o 2 一 1 .4m o0
离子液-作 为 C 吸 附剂的研 究进展 钵 O2

二氧化碳捕集与利用的新型材料研究进展

二氧化碳捕集与利用的新型材料研究进展

二氧化碳捕集与利用的新型材料研究进展近年来,随着人类对环境问题的日益重视,二氧化碳的排放问题已经被广泛关注。

二氧化碳是一种温室气体,它的排放直接导致了全球变暖和气候变化。

因此,减少二氧化碳的排放,寻找二氧化碳捕集和利用的新方法成为了科学家们研究的重点之一。

在这方面,新型材料技术得到了广泛的关注和应用,如氧化物、金属有机框架材料(MOFs)、离子液体、和聚合物等。

本文将重点介绍二氧化碳捕集和利用方面的新型材料研究进展,包括MOFs、离子液体和氧化物等。

MOFs是一种新型多孔材料,其孔隙大小、孔隙形状和反应性都可以调控,因此它们在吸附分离、气体储存和催化反应等方面具有广泛的应用。

对二氧化碳来说,MOFs可以通过静电相互作用和化学键作用捕捉二氧化碳,并通过进一步的化学反应来转化和利用。

这种方法在研究中已经被证实对于CO2的捕集和转化非常有效。

例如,一种名为“MIL-101-Cr”的MOFs通过分子轮廓‘扩张’过程,其孔隙可以实现CO2的高效吸附,其吸附能力超过其他常规的吸附材料。

利用这种方法,不仅可以减少二氧化碳的排放,同时还有可能将其转化为有价值的化学品。

离子液体是一种无机离子或有机阳离子与无机阴离子或有机阴离子组成的液体,它们具有良好的化学稳定性、高的选择性和易于储存和输送等优点。

近年来,研究人员发现,一些具有特殊结构的离子液体可以有效地捕集和储存二氧化碳,并将其转化为有用的化学品。

例如,一种名为“[BMI]-[BF4]” 的离子液体可以在CO2气氛下与氢气反应,生成一种叫做“化学品P”的化合物。

这种化合物可以用于一些高性能材料的合成,如聚合物和有机电子材料。

氧化物是一种喜氧化材料,具有良好的化学稳定性和高的催化活性。

因此,氧化物已经被广泛应用在环境保护方面。

对于二氧化碳来说,一些具有特殊结构的氧化物也可以有效地捕集和转化CO2。

例如,一种名为“纳米钙钛矿TiO2” 的氧化物可以在特定的条件下,将CO2转化为甲酸,并产生大量的能量。

功能化离子液体捕集co2的研究

功能化离子液体捕集co2的研究

功能化离子液体捕集co2的研究现代工业活动中产生的二氧化碳是主要的温室气体排放,它们对全球气候变暖的影响巨大。

光催化过程可以将二氧化碳转化为有用的化学物质,但是,在实际应用中,光催化受到很多限制。

有趣的是,功能化离子液体表现出了捕集CO2的潜力。

由于其较低的极性,它们能够形成强烈的CO2与己酸(FA)和羧酸酯(MCP)亲和力,因而有效地捕集和分离CO2。

然而,由于CO2的低比重,这种捕集与分离技术在技术上仍然存在一些挑战。

为了更好地理解功能化离子液体对CO2捕集的机制,最近进行的研究比较了四种不同的离子液体:三氟甲磷酸钠,溴代四氟甲醚,羟基四氟甲醚和叔丁基三氟甲醇卤素。

研究结果表明,这些离子液体在不同温度环境下均能显示出良好的CO2捕集性能。

同时,他们的特性也将影响CO2捕集的效率。

在酸性条件下,羟基与三氟甲磷酸钠的结合更加稳定,而在碱性条件下,溴代四氟甲醚的结合最为稳定。

在讨论功能化离子液体技术的发展方向时,一些重要的方面值得探讨。

首先,功能化离子液体的选择有利于不同的温度环境和湿度环境,从而提高CO2捕集效率。

其次,在CO2分离过程中可以考虑引入极性溶剂,这种溶剂可以增加被捕集CO2分子的极性,从而提高捕集效率。

最后,可以考虑通过热成型技术,将CO2与功能化离子液体形成热稳定的膜,以维持CO2捕集效果。

总之,功能化离子液体技术具有巨大的潜力,可用于捕集二氧化碳。

目前,研究人员正在研究功能化离子液体的改性、合成以及分离技术,以改善CO2捕集效果。

相关技术和研究成果仍有待解决,有望大幅提高CO2捕集的效率和精度。

研究表明,功能化离子液体具有巨大的潜力,可用于捕集二氧化碳。

它们具有较低极性,可以形成与CO2的稳定亲和力,从而有效地捕集和分离CO2。

目前,研究人员正在研究功能化离子液体的改性、合成以及分离技术,以改善CO2捕集效果,期望不断提高CO2捕集的效率。

未来,功能化离子液体技术可以在CO2的捕集、分离和转化方面发挥重要作用,为抑制温室气体排放提供可靠的解决方案。

功能化离子液体在二氧化碳捕集、活化及化学转化中的应用共3篇

功能化离子液体在二氧化碳捕集、活化及化学转化中的应用共3篇

功能化离子液体在二氧化碳捕集、活化及化学转化中的应用共3篇功能化离子液体在二氧化碳捕集、活化及化学转化中的应用1功能化离子液体在二氧化碳捕集、活化及化学转化中的应用近年来,随着全球二氧化碳排放和气候变化问题的日益引起关注,人们对于二氧化碳的捕集、活化和化学转化的研究也越来越重要。

功能化离子液体是一类新型的绿色溶剂,在二氧化碳捕集、活化及化学转化中有着广泛的应用前景。

一、功能化离子液体的概念及特点离子液体是指在常温常压下,不含水的稳定离子化合物,通常是由大的有机阳离子或阴离子与小的无机或有机阴离子或阳离子相互配对形成的。

而功能化离子液体则是指加入了功能化基团的离子液体,因此其具有更加明显的物化性质和更广泛的应用领域。

以二氧化碳的捕集为例,功能化离子液体具有以下特点:1) 较高的二氧化碳溶解度:与传统有机溶剂相比,功能化离子液体具有更高的二氧化碳溶解度,从而提高二氧化碳的吸收效率和溶解速率;2) 可控的气相/液相反应:由于离子液体具有内禀的分子结构和高的热动力学稳定性,这使得它可以作为反应介质,在地球表面压力下促进二氧化碳与其他化合物的反应,进而实现二氧化碳转化;3) 与功能化基团的结构紧密相关:不同的功能化基团会影响离子液体的性质和功能,因此在选择功能化离子液体时需要根据实际需要进行合理的设计和选择。

二、功能化离子液体在二氧化碳捕集中的应用在二氧化碳捕集方面,功能化离子液体具有更高的二氧化碳吸收率和溶解度,这对于CO2捕集和封存技术有着重要的作用。

例如,目前的二氧化碳捕集技术中使用的胺类溶剂虽然能够有效地将二氧化碳吸附到液体中,但其存在氨气的气味和水分蒸发等问题,而离子液体则可以避免这些问题的出现。

此外,功能化离子液体还可以通过嵌段化学结构、表面结构调整等方式,进一步提高二氧化碳的吸收效率和选择性。

三、功能化离子液体在二氧化碳化学转化中的应用除了作为捕集剂以外,功能化离子液体还能够促进二氧化碳的化学转化,例如将二氧化碳转化为燃料或高附加值化学品,或者将二氧化碳与其他化合物反应得到新型化合物。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

离子液体在二氧化碳捕集中的应用及国内外研究进展。

离子液体在二氧化碳捕集中的应用及国内外研究进展
二氧化碳的排放是导致全球气候变暖的主要原因之一。

为了减少二氧化碳的排放并寻找可持续的能源替代品,离子液体作为一种新型的溶剂被广泛研究用于二氧化碳捕集和储存。

离子液体是一类由离子组成的具有较低的蒸汽压和热稳定性的液体。

它们具有独特的物理和化学性质,可以与二氧化碳进行高效的化学吸附和物理吸附。

离子液体可以通过调整结构和功能化来增强其二氧化碳吸附性能。

此外,离子液体还具有较高的稳定性和可重复使用性,可以有效地在二氧化碳的捕集和储存过程中循环使用。

在国内外的研究中,离子液体在二氧化碳捕集方面取得了显著的进展。

一些研究表明,通过调整离子液体的阳离子和阴离子的结构,可以显著提高其吸附二氧化碳的容量和选择性。

例如,引入含氮基团的离子液体可以增强二氧化碳与离子液体之间的相互作用,从而提高吸附性能。

同时,研究人员还通过改变离子液体的结构,提高其在低温下的吸附性能,以适应不同的应用需求。

此外,离子液体在二氧化碳捕集方面的研究还涉及到催化转化和储存等方面。

离子液体可以作为催化剂载体,用于催化二氧化碳的转化为
有机化合物。

同时,离子液体还可以与其他材料结合使用,实现二氧化碳的储存和转化。

然而,离子液体在二氧化碳捕集中还存在一些挑战和问题。

首先,离子液体的制备成本较高,限制了其大规模应用。

其次,离子液体对二氧化碳的吸附速率较慢,需要进一步提高吸附效率。

此外,离子液体的生态和环境影响尚需进一步研究和评估。

总体而言,离子液体在二氧化碳捕集中具有广阔的应用前景,但仍需要进一步的研究和开发。

通过不断改进离子液体的结构和性能,可以实现更高效、经济和可持续的二氧化碳捕集技术,为应对气候变化和能源转型提供有力支持。

相关文档
最新文档