离子液体的合成和对CO2气体的吸收比较研究

氯代 一烯丙基甲基咪唑离 子液 。 称取 １ 一甲基咪唑和氯 丙烯 （ １ ： １ ． ５ ） ， 将 其装入 三 口烧瓶 中， 在氮 气保护下 ， 回流加 热 ７ ０ ％搅拌 １ ０ ｈ ， 也可 至反 应无 回
流。
移出油状物质 ， 用 旋转蒸发 仪或 减压蒸 馏除 去多余 的溴
我国是一个工业 化发 展的大 国 ， 而现代 化的工 业需要 燃
烧 大量 的煤 炭 、 石油 、 天然气 。这些物质经燃烧后 ， 将大量 ｃ ｏ ２ 气体排放到空气 当中 ， 从而导致空气中的 ｃ ｏ ２ 气体浓度增大 。 离子液 由于其蒸 汽压低 ， 不会对环境造成 污染 ， 且 在气体 吸收方面有很 大的贡献 。本文首先对这一类 新型 的离子液体
体， 旋转蒸发 ， 重复三次。并置于真空干燥箱中烘 干 ２ ４ ｈ 。 阴离子取代重复 １ 一烯丙基 一 ３ 一甲基咪唑氟硼酸盐 的合
成步骤。 １ 一乙烯 基 一３ 一氨 基 咪 唑 氢 溴 酸盐 的制 备 。 … 将 摩 尔 比为 １ ： １ ． ５的 ｌ 一乙烯 基 眯 唑 和 ２ 一溴 乙 胺 氢 溴 酸
技 术 研 发
Ｖ ｏ １ ． ２ ０ ， Ｎｏ． ８。 ２ ０ １ ３
离 子液体 的合 成 和对 Ｃ Ｏ ２ 气 体 的吸收 比较 研 究
万 方 ， 汪俊 峰 ， 陈敏东
（ １ ． 天津渤 海职 业技 术 学院 环境 工程 系， 天津 ３ ０ ０ ４ ０ ２
（ ２ ． 扬 州市环境 监测 中心站 ， 江苏 扬州 ２ ２ ５ ０ ０ ７
１ ． ２ 合 成 离 子 液体
１ 一烯丙基 一３ 一甲基咪唑氟硼 酸盐 离子液 与丙烯酰胺共
聚。
称 取一 定 量 的 １ 一烯 丙 基 一３ 一甲基 咪 唑 氟 硼 酸 盐 离 子 液
和丙烯 酰胺 放 在 三 口烧 瓶 中， 再称取 ０ ． ０ ５ ｇ的 Ａ Ｉ Ｂ Ｎ和 ２ （ 】 ｍ ｌ Ｄ Ｍ Ｆ ， 一起倒入三 口烧瓶 中 ， 通２ ０ ｍ ｉ ｎ Ｎ ２ ， 赶走 三口烧瓶 中 的空气。待 Ｎ ２ 稳定后 ， 开始加热 。在 ６ ０ ℃下 反应 ２ ４ ｈ 。反应 后， 用 甲醇沉淀 ， 乙醚抽提 。置于真空干燥箱 中烘下。 ２ 离子 液体 吸收和解析 ｃ ｏ ， 性能研究 主要实验装 置及操作 ＿ ２。本部分实验采用鼓 泡式的气 体 直接接触装 置进 行测试 ， 整个 装置 由三部分 组成 ， 吸收 装置 、 吸收剂 ｃ ｏ ２ 负荷分析装置 和解析装置。（ 图１ ）
（ ３ ． 南京信 息工程 大 学 环境科 学与工程 学院 ， 江苏 南京
摘
２ １ ０ ０ ４ ４ ）
要： 文章介绍几种 离子液体 的合成方法 ， 描述并 比较 了几种 离子液体对二氧化碳吸收情况 的 曲 线分 析 来 比较 说 明 其吸 收效 果 。
干。
Ｎ一甲基咪唑 （ ９ ９ ％， Ａ ｌ ｆ ａ Ａ ｅ ｓ ａ ｒ ） 、 溴丙烯 、 １ 一乙烯基 咪唑 、 氯丁烷 （ 溴 丁烷 ） 、 乙腈 、 ２一溴 乙胺氢 溴 酸盐 、 四氟硼 酸 钠 乙 醇、 乙醚 、 丙酮、 二氯甲烷 、 高纯氮气等。 三 口或两 口烧瓶 、 恒 温磁 力搅拌 器 、 旋转蒸 发仪 、 二 氧化 碳 吸收 、 解吸特定装置等。
技 术 与 市 场
２ ０ １ ３ 年第 ２ ０ 卷第 ８ 期
技 术 研 发
选取 溶 于 水 的几 种 离 子 液体 ， 配 制相 同浓 度 即 １ ０ ０ ｍ ｌ ｌ ｍ ｏ ￣Ｌ的溶液 ， 备用 。 将 封闭液加入到水准瓶 中， 取 １ ． ０ ０ ｍ ｌ 试液于 １ ０ ０ ｍ ｌ 三角 烧瓶 内部托槽 中， 在 三角瓶 中加 入 ５ ｍ ｌ Ｈ ２ Ｓ Ｏ ４ 溶液 （ １ ： ５ ） ， 将考 克旋 至三通位置 ， 提高水准瓶使 量气管 内液 面达到顶 部标 线 ， 再将 考克旋至量气管仅与三角瓶相通 ， 放下 水准瓶 ， 确定 不漏 气后 ， 将三角烧瓶倾斜并剧 烈摇 动 ， 使 托槽 中的硫 酸与试样 充 分反应 ， 直至量气 管内液面不再 下降为止 ， 将水 准瓶移 近量气
移 出油状物质 ， 用减压 蒸馏 除去 多余 的溴丙 烯。冷却 至 室温 ， 用无水 乙醚作 为萃取剂 ， 去除残存 的 Ｎ一甲基咪唑。
将 上述产物加到单 口烧瓶 中， 加入适 当溶剂 ， 磁力搅拌 ２ ４ ｈ ， 用漏斗滤 出反应 液 ， 加 入二氯 甲烷 ， 过滤， 减压蒸 馏 出二氯
的合成 方法做一 个简单 的介绍 ， 通 过常温 常压下不 同离 子液
吸收二氧化碳 的曲线分析来 比较说 明其吸收效果 。
１ 离 子 液 合 成 １ ． １ 实验 原料 和 主 要 仪 器
盐置于两 口瓶 中， 加入 乙腈溶液 作为溶 剂 ， 在 氮气保 护 下， 加 热到 ７ ８ ￣ Ｃ回流。反应 ２ ４ ｈ 。冷却 至室温， 倒去 多余溶 剂 ， 分别 用丙酮 、 四氢呋喃 、 乙醚等清洗 ， 旋转蒸发 ， 置于真 空烘 箱 中烘
丙烯。冷却至室温 ， 用无水乙醚作为萃取剂 ， 去 除可能残存 的
Ｎ一甲基 咪 唑 。
１ 一烯丙基 一３ 一甲基咪唑氟硼酸盐 的合成 。 称取 ｌ 一甲基咪唑 和溴丙烯 （ １ ： １ ． ５ ） ， 将 其装入 三 口烧 瓶 中， 氮气保护 ， 回流加热 ７ ０ ￣ Ｃ 搅拌 ８ ｈ 。
关键词 ： 离子液 ； 二氧化碳 ； 吸收
ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ６ —８ ５ ５ ４ ． ２ ０ １ ３ ． ０ ８ ． ０ ７ ３
０ 引言
口烧 瓶 中 ， 在 氮气保 护 下 ， 回流 加 热 反 应 ２ ４ ｈ 。 生 成 粘 稠 液
Ｌ ｝ ｉ 烷， 剩余产物真空干燥。 １ 一乙烯 基 一 ３一丁基 咪 唑 四氟 硼 酸 盐 离 子 液 体 的 合成 。 图１ 离 子液 体 对 二 氧 化 碳 负 荷 分析 装 置 图［ ］
称取摩 尔比例为 １ ： ２的 １ 一乙烯基 咪唑 和溴 代丁烷 与两
７ ３ Ｄ