离子液体性质及其与SO 2 相互作用机理研究

发布时间：2021-11-16 01:49

　　作为一种新型绿色溶剂，离子液体由于其独特的性质受到人们关注，并且在SO₂吸收方面有着极大的应用潜力，但主要存在两个问题：（1）目前的研究主要集中在对SO₂产生化学吸收作用的离子液体。化学吸收键合力强，吸收性好，但解吸条件苛刻；（2）离子液体粘度较大。为此，本论文提出以多吸收位物理吸收型离子液体作为SO₂吸收剂。物理吸收位的增多，可有效地提高离子液体对SO₂的吸收能力，同时物理吸收的解吸比较容易，能够较好地解决化学吸收型离子液体解吸难的问题。粘度较大是离子液体作为吸收剂时的共性问题，在离子液体中加入分子溶剂可有效地解决粘度问题。本论文通过实验和分子动力学（MD）模拟的方法对多吸收位物理吸收型离子液体以及加入分子溶剂后形成的二元体系的物理性质、SO₂吸收特性和机理、离子液体微观结构与宏观性质之间的关系等进行研究。本论文首先实验测定了对SO₂具有物理吸收作用且带有3个物理吸收位的离子液体1-丁基-3-甲基咪唑乳酸盐（[bmim][L-lactate]）及[bmi... 

【文章来源】：北京化工大学北京市 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：141 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
目录
Contents
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 室温离子液体简介
        1.2.1 离子液体的发展
        1.2.2 离子液体的种类
    1.3 离子液体的应用
    1.4 离子液体在SO_2吸收方面的应用
    1.5 SO_2多吸收位物理吸收型离子液体的提出
    1.6 离子液体+分子溶剂二元混合体系
    1.7 分子模拟概况
    1.8 离子液体模拟概述
    1.9 本论文研究内容
    参考文献
第二章 离子液体+分子溶剂二元混合物性质的实验研究
    2.1 引言
    2.2 离子液体密度和表面张力的测定
        2.2.1 药品
        2.2.2 离子液体密度的测定
        2.2.3 离子液体表面张力的测定
    2.3 纯离子液体[ocpy][NO_3]的热力学性质
        2.3.1 [Ocpy][NO_3]的体积性质
        2.3.2 [Ocpy][NO_3]的表面性质
    2.4 离子液体[ocpy][NO_3]+醇二元混合物的热力学性质
        2.4.1 [Ocpy][NO_3]+醇二元混合物的体积性质
        2.4.2 [Ocpy][NO_3]+醇二元混合物的表面性质
    2.5 纯离子液体[bmim][L-lactate]的热力学性质
        2.5.1 [Bmim][L-lactate]的体积性质
        2.5.2 [Bmim][L-lactate]的表面性质
    2.6 离子液体[bmim][L-lactate]+醇二元混合物的热力学性质
        2.6.1 [Bmim][L-lactate]+醇二元混合物的体积性质
        2.6.2 [Bmim][L-lactate]+醇二元混合物的表面性质
    2.7 离子液体[bmim][L-lactate]+H_2O二元混合物的热力学性质
        2.7.1 [Bmim][L-lactate]+H_2O二元混合物的体积性质
        2.7.2 [Bmim][L-lactate]+H_2O二元混合物的表面性质
    2.8 本章小节
    参考文献
第三章 离子液体[bmim][L-lactate]+分子溶剂二元混合物的 MD 模拟研究
    3.1 引言
    3.2 力场形式
    3.3 力场中原子的命名
    3.4 力场的改进
    3.5 [Amim][L-lactate]离子对的优化
    3.6 [Amim][L-lactate]的MD模拟
        3.6.1 周期性边界条件
        3.6.2 MD模拟的系综简介
        3.6.3 模拟细节
    3.7 结果与讨论
        3.7.1 热力学性质
        3.7.2 结构性质
        3.7.3 传递性质
    3.8 [Bmim][L-lactate]与醇混合物MD模拟
    3.9 [Bmim][L-lactate]+H_2O二元混合物MD模拟
    3.10 本章小结
    参考文献
第四章 离子液体对 SO_2吸收性能及相互作用机理的研究
    4.1 引言
    4.2 离子液体吸收SO_2的实验研究
        4.2.1 实验仪器与药品
        4.2.2 硫代硫酸钠的标准溶液的配制及标定
        4.2.3 碘溶液的配制及标定
        4.2.4 二氧化硫气体的配制
        4.2.5 脱硫与再生工艺流程
        4.2.6 温度对纯离子液体脱硫性能的影响
        4.2.7 水对离子液体脱硫性能的影响
        4.2.8 不同离子液体脱硫性能的比较
        4.2.9 离子液体再生性能研究
    4.3 离子液体脱硫机理研究
        4.3.1 [Bmim]~+/[BF_4]~-/[L-lactate]~-与SO_2分子间的相互作用
        4.3.2 [Bmim][L-lactate]离子对与SO_2分子间的相互作用
        4.3.3 [Bmim][L-lactate]-SO_2体系MD模拟
        4.3.4 [Bmim][L-lactate]+H_2O-SO_2体系MD模拟
    4.4 本章小结
    参考文献
第五章 结论
致谢
攻读学位期间发表的学术论文
作者简介
导师简介
附件


【参考文献】：
期刊论文
[1]羟烷基胺功能化离子液体吸收SO2的量子化学计算（英文）[J]. 李学良,陈洁洁,罗梅,陈祥迎,李培佩.  物理化学学报. 2010(05)
[2]离子液体的QSPR/QSAR研究[J]. 郑燕升,莫倩,刘昭明.  化学进展. 2009(09)
[3]1-烷基-3-甲基咪唑L-乳酸盐的合成及其物理性质[J]. 王伟超,吴林波,李伯耿,黄源.  应用化学. 2007(04)



本文编号：3497947