固载离子液体吸附分离CO_2的研究进展

综述了功能化离子液体和固载离子液体的合成及其应用于二氧化碳吸附方面的研究进展,展望了固载离子液体在吸收二氧化碳等温室气体中的良好应用前景,并分析了其在工业应用中存在的问题。     

离子液体对气体的溶解性研究进展

概述了不同离子液体对CO2,O2,SO2,CH4等以及烯烃和烷烃气体的溶解性。文献资料分析表明,气体在离子液体中的溶解性差别很大,离子液体中的阴离子对气体的溶解度影响较大,而阳离子的影响较小。大部分气体在离子液体中的亨利系数随温度的升高而增大。气体在[bmim][PF6]中的溶解度比在[bmim][BF4]中的稍大。低温时[bmim][PF4]离子液体对CO2气体的吸收效果较好;[hmim][Tf2N]离子液体对SO2气体的吸收较好。在将离子液体用于气体吸收时可优先考虑Tf2N^-阴离子和具有较长侧链的眯唑型离子液体。     

离子液体对气体的溶解性研究进展

概述了不同离子液体对CO2,O2,SO2,CH4等以及烯烃和烷烃气体的溶解性。文献资料分析表明,气体在离子液体中的溶解性差别很大,离子液体中的阴离子对气体的溶解度影响较大,而阳离子的影响较小。大部分气体在离子液体中的亨利系数随温度的升高而增大。气体在[bmim][PF6]中的溶解度比在[bmim][BF4]中的稍大。低温时[bmim][PF4]离子液体对CO2气体的吸收效果较好;[hmim][Tf2N]离子液体对SO2气体的吸收较好。在将离子液体用于气体吸收时可优先考虑Tf2N^-阴离子和具有较长侧链的咪唑型离子液体。     

固载离子液体聚合物的制备及其二氧化碳吸附性能

分别采用溶液聚合法和表面引发反向原子转移自由基聚合法(ATRP),在硅胶表面接枝离子液体聚合物,并对其进行了FTIR、TG和SEM表征。研究了固载离子液体聚合物样品的CO2吸附性能和CO2/N2的选择性能,探讨了CO2在固载离子液体聚合物上的吸附热力学和动力学行为。结果表明:由ATRP法制备的固载离子液体聚合物,其接枝量远大于溶液聚合法;而溶液聚合法制备的样品具有较发达的孔结构,在273 K、0.1 MPa时,样品的CO2吸附量达4.54%(1.03 mmol/g);固载离子液体聚合物较空白硅胶具有更优的CO2/N2选择性,且循环使用性良好;CO2在固载离子液体聚合物上的吸附为物理吸附;与离子液体聚合物相比,CO2在固载离子液体聚合物中的扩散效率更高。     

高效靶向离子液体-MOFs复合材料制备及应用研究

离子液体具有独特的选择性溶解与吸收气体的性能,特别是固定化离子液体兼具离子液体和载体材料的优势,可加快气体的吸收和解吸速率,增大气体吸收量和选择性;MOFs是近年来发展十分迅速的一种配位聚合物,具有三维孔结构,在气体吸附和分离中已有一些应用。本文主要介绍了甲醛检测方法、MOFs的制备方法和离子液体吸收气体的应用,并进一步分析了MOFs负载型固定化离子液体材料的研究反方向。     

基团贡献法预测含极性基团离子液体对气体的溶解选择性

室温离子液体是一种“绿色溶剂”,具有独特的气体溶解选择性.基于正规溶液理论,根据文献发表的常规咪唑盐离子液体对不同气体的溶解度数据,结合基团贡献法预测了常压下CO2、CH4、N2、CO在含氰基、醚键等极性基团的咪唑盐离子液体中的亨利系数,进而得到不同气体在该类离子液体中的溶解选择性.结果表明,极性基团的引入有助于提高咪...     

离子液体支撑液膜分离CO2的研究进展

总结了离子液体支撑液膜分离CO2的研究进展,简要分析了气体在离子液体支撑液膜中的传质机理;介绍了离子液体支撑液膜的制备方法及影响离子液体支撑液膜稳定性的因素;指出了今后用于分离CO2的离子液体支撑液膜的发展方向。     

γ-Al_2O_3负载型多胺基离子液体对CO_2的吸附特性

以γ-Al_2O_3载体,采用浸渍-蒸发法制备负载型多胺基离子液体(X[BF_4]/γ-Al_2O_3,X=[EDTAH]、[DETAH]、[TETAH]、[TEPAH]),以CO_2摩尔吸附量和平均CO_2吸附速率为评价指标,优选出对CO_2吸附效果最优的[TETAH][BF_4]/γ-Al_2O_3负载型离子液体,其对CO_2的吸附容量和平均吸附速率分别达到0.886 mmol CO_2/(g·SILs)和5.907×10~(-2)mmol CO_2/[(g·SILs)·min],进一步考察在不同温度、气体流量和负载比条件下该负载型离子液体对CO_2的吸附特性。结果表明,多胺基离子液体和载体共同影响着负载型离子液体对CO_2的吸附性能;[TETAH][BF_4]/γ-Al_2O_3吸附CO_2的最佳条件为负载比0.5:1~1:1、气体流量100 mL/min、温度60℃。     

酸改性膨润土对［BMIM］Cl离子液体的吸附

利用酸改性膨润土对低浓度［BMIM］Cl离子液体水溶液的吸附性能进行研究;考察了吸附温度、吸附时间、溶液pH值等吸附条件对离子液体的吸附率的影响。结果表明;酸改性膨润土对［BMIM］Cl的阳离子具有良好的吸附作用。在中性溶液中;酸改性膨润土对离子液体具有最大的吸附率。酸改性膨润土对离子液体的吸附过程是放热过程且属于Langmuir等温吸附;同时;得到膨润土上离子液体吸附的Langmuir等温方程且相关系数大于0.99。     

离子液体吸收分离硫化氢进展

针对近年来离子液体在吸收分离硫化氢(H₂S)气体方面的研究进展, 重点论述了H₂S在离子液体中的溶解度及对其他气体的选择性、H₂S-离子液体体系的热力学性质及模型。对离子液体吸收H₂S的机理进行了分析, 阐述了离子液体阴阳离子种类、结构以及取代基等对H₂S分离性能的影响规律, 简要提出了该领域存在的研究难点和未来的发展方向。     

离子液体在电流型电化学气体传感器中的应用

离子液体作为一种新型电解质,有着优良的电化学性能,有望解决电化学气体传感器在高温、高湿下使用寿命短、稳定性差等问题。本文按照被检测气体种类对离子液体作为电解质的电流型电化学气体传感器进行了综述,就其在不同气体中的灵敏度、电化学响应、稳定性、气体传质、反应机理等方面的研究加以阐述。从灵敏度、响应时间、稳定性、选择性、抗干扰性等方面介绍了离子液体电化学气体传感器的优缺点,并对目前离子液体电化学气体传感器研究中存在的不足做了评述。同时指出未来应该加强在大气条件下电化学气体传感器性能、响应机理和电化学反应历程的研究。     

Microstructured reactors and supports for ionic liquids

Different types of microstructures and their applications with respect to the synthesis and the use of ionic liquids are presented. Microstructured reactors are suitable for reactions with fast intrinsic kinetics, requiring high mass and heat transfer performances. Chemical synthesis can be performed safely under operating condition (e.g. high temperature, pressure, etc.) difficult to obtain in traditional reactors. The examples presented clearly indicate that microstructured reactors offer superior performance for the synthesis of ionic liquids in comparison to conventional equipment. For the use of ionic liquids as reaction media, existing ionic liquids show some limitations due to their higher viscosity compared to conventional solvents. Therefore, future research should be focused on the development of low viscosity ionic liquids.The approaches to use ionic liquids in microstructured reactors and in combination with microstructured supports for catalytic reactions show many advantages in view of high product selectivity and yield. The use of supported ionic liquids on microstructured materials seems to be particularly promising for gas phase as well as for gas/liquid reactions.     

离子液体在化工分离过程中的应用进展

综述了作为优良的绿色分离溶剂,有望替代传统的易挥发有机溶剂的离子液体在化工分离过程中的应用进展,包括生物制品、金属离子、芳香族化合物、燃油中的硫氮化合物的萃取分离,烟气脱硫、气体分离等吸收过程中的应用,简述了离子液体相平衡方面的基础研究进展.     

Accounting for the unique, doubly dual nature of ionic liquids from a molecular thermodynamic and modeling standpoint

The fascinating, complex behavior of ionic liquids is analyzed using a molecular perspective that emphasizes the doubly dual nature of ionic liquids underlying the existence of cations and anions forming high- and low-charge-density regions. Our work bridges the liquid, gas, and solid phases spanning 5 years of research on themes as diverse as the vaporization, liquid-liquid demixing, solidification, and thermophysical behavior of ionic liquids and their mixtures and solutions.     

功能型离子液体吸收电厂烟气CO_2的研究进展

CO2是目前排放量最大的温室气体,利用离子液体固定CO2已经成为CO2减排的重点研究方向之一。介绍了近几年来各种离子液体吸收CO2的研究历程以及研究成果,对比各种离子液体吸收性能的差异,并着重介绍了功能型离子液体捕获CO2的特点及其应用,突出其在CO2固定方面的诸多优势,并对离子液体的吸收机理进行了讨论,同时探讨离子液体在电厂烟气CO2处理过程中所面临的问题。     

低维纳米受限离子液体的研究进展

离子液体受限于低维纳米空间时,分子热运动会受到极大限制,导致其结构和性质与三维体相离子液体相比具有显著差异。电场、磁场和温度等外部条件及限域通道的尺寸、表面物化性质和几何形貌等因素会极大地影响低维纳米受限离子液体的微观结构与物化性质。本综述围绕低维纳米受限离子液体的最新研究进展,介绍了常用的实验和理论方法,总结了低维纳米受限离子液体结构和氢键网络的动态调控机理,讨论了不同低维纳米受限离子液体体系的热力学性质、物化性质和结构相变等特性,梳理了低维纳米受限离子液体体系在气体分离、限域催化和超级电容器储能等方面的应用,最后展望了低维纳米受限离子液体未来的前景与挑战。     

离子液体支撑液膜技术及其在气体分离中的研究进展

分析离子液体支撑液膜的气体分离机理,总结目前离子液体支撑液膜的制备方法以及不同膜材料、不同离子液体及其亲疏水性对离子液体支撑液膜稳定性的影响。介绍离子液体支撑液膜在气体分离中的应用,对离子液体支撑液膜的工业化前景进行了展望。     

基于可聚合离子液体的功能高分子材料研究进展

阳离子或阴离子带不饱和键、可发生均聚或共聚反应的离子液体可用于合成高分子材料。本文综述了可聚合离子液体合成的智能响应性材料、高分子分散剂、导电高分子材料、吸液保液材料、气体吸收材料、高分子催化剂、新型碳材料、多孔材料、生物医用高分子材料、色谱分离材料、微波吸收材料的合成、性能及应用的研究进展, 提出可聚合离子液体的种类多、阴离子与阳离子的组合具有可设计性、离子液体具有特殊的电离属性, 可赋予主链含离子液体结构单元的高分子材料具有特殊的性能, 在诸多领域具有潜在的应用前景。     

离子液体支撑液膜的研究及应用进展

回顾了目前为止离子液体支撑液膜的制备方法、离子液体结构、支撑膜结构对离子液体支撑液膜稳定性的影响因素,介绍了其在有机物分离、气体分离、分离反应耦合方面的应用。由于传统的单元操作很难满足污染和对过程集成的要求,对离子液体支撑液膜在未来实现清洁生产的发展方向进行了展望。     

胆碱类低共融溶剂在CO2捕集与分离中的应用

胆碱类低共融溶剂是一种新型的离子液体。它不仅具有传统离子液体的优点,还具有价格低廉、低毒、生物可降解等优势。对胆碱类低共融溶剂在CO₂捕集与分离中所涉及的物理性质,如气体的溶解度、CO₂的吸收-解吸、密度、稳定性、黏度和表面张力等进行考察,并分析了胆碱类低共融溶剂的结构对各物性的影响。通过与传统离子液体的对比,胆碱类低共融溶剂在CO₂捕集与分离中的应用具有一定的优势,如CO₂溶解度高,黏度低。然而,胆碱类低共融溶剂在气体的选择性分离、表面张力等的研究还不足,且热稳定性方面还存在瓶颈,因此,其在CO₂捕集和分离中的应用还有待进一步探讨。