可逆氢键网络结构的构建及其对NH 3 捕集的研究

发布时间：2022-07-20 16:22

　　NH₃是一种典型的气态污染物,危害着社会环境和人们的健康。另一方面,NH₃在工业生产中被广泛应用,而NH₃的工业生产需要大量的能量。因此,对废氨回收利用的研究具有十分重要的意义。本文先设计合成了一系列含有多重氢键的脒型和吡啶型离子液体用于高效捕集NH₃和低能耗脱附回收NH₃,然后对这种含有多重氢键的离子网络吸氨显示的S型等温吸附进行了研究,最后通过调控多重氢键的强度以改变压力阈值大小实现了对不同浓度NH₃的高效捕集。首先,本文设计和合成了具有多重氢键的可逆离子网络的离子液体实现了NH₃的S型等温吸附,使其具有高效捕集性能、低能耗脱附性能和高的可逆性能。结合NH₃吸脱附测试实验、波谱分析测试、NH₃-TPD表征和量子化学计算,推测离子网络吸收NH₃的机理是破坏了阴阳离子间的多重氢键并发生了相变从而打破了有序的网络结构并与NH₃形成新的氢键的方式而实现... 

【文章页数】：94 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 NH_3的污染现状
    1.3 NH_3的物理捕集方法
    1.4 NH_3的化学捕集方法
        1.4.1 通过酸碱反应捕集NH_3
        1.4.2 利用配位作用捕集NH_3
        1.4.3 通过氢键作用捕集NH_3
    1.5 S型等温吸附气体的研究进展
    1.6 论文研究的意义、思路及内容
        1.6.1 研究意义
        1.6.2 研究思路
        1.6.3 研究内容
第2章 多重氢键离子网络的设计合成和表征
    2.1 引言
    2.2 离子液体的设计合成
        2.2.1 实验试剂
        2.2.2 实验器材和分析器材
        2.2.3 离子液体的合成
    2.3 离子液体的表征
        2.3.1 离子液体的红外光谱表征
        2.3.2 离子液体的核磁共振氢谱表征
        2.3.3 多重氢键离子网络的单晶衍射表征
    2.4 离子液体的吸水情况
    2.5 本章小结
第3章 可逆氢键离子网络的构建及其吸脱附NH_3的研究
    3.1 引言
    3.2 实验测试方法和表征方法
        3.2.1 实验测试方法
        3.2.2 表征测试方法
    3.3 实验结果与讨论
        3.3.1 离子液体的NH_3吸脱附性能研究
        3.3.2 机理探讨
        3.3.3 离子液体的热稳定性考察
        3.3.4 离子液体的吸脱附NH_3循环性能
    3.4 本章小结
第4章 多重氢键调控S型等温吸附线的压力阈值
    4.1 引言
    4.2 实验方法
        4.2.1 实验测试方法
        4.2.2 表征测试方法
    4.3 实验结果与讨论
        4.3.1 离子液体间多重氢键强弱表征
        4.3.2 离子液体的NH_3吸脱附性能研究
        4.3.3 机理探讨
        4.3.4 离子液体的热稳定性考察
        4.3.5 离子液体吸脱附NH_3循环性能
    4.4 本章小结
第5章 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 本文创新点
    5.3 展望
参考文献
致谢
附录
    附录 (一) 核磁红外数据
    附录 (二) 多重氢键离子网络单晶氢键键长键角表
    附录 (三) 文献报道的吸附剂对NH_3的吸脱性能对比表
个人简历、在学期间发表的学术论文及研究成果
    个人简历
    教育背景
    硕士期间发表学术论文与专利



本文编号：3664327