基于离子液体或多孔碳的酸性气体捕集介质的设计、合成及性能研究

发布时间：2022-12-25 14:44

　　对化石能源的使用造成的CO₂、SO₂和H₂S等酸性气体的排放给地球环境、生态系统和人体健康带来了严重的危害,研究酸性气体捕集技术具有十分重要的科学意义和实际意义。酸性气体捕集技术的核心是捕集介质,而现在工业上广泛使用的酸性气体捕集技术由于捕集介质本身存在着许多缺陷,在过程的绿色化和节能化上存在着许多问题。离子液体是一种高效、绿色、节能的酸性气体捕集介质,而将离子液体用于酸性气体捕集过程仍然在捕集性能和应用性上有待提高。本文以离子液体为核心,紧紧围绕着"高性能"和"可应用"这两大目标来设计和构建酸性气体捕集介质,并对其性能进行了详细的研究。首先,本文将对CO₂的化学吸收可逆性较好的二元羧酸盐离子液体作为支撑液膜的载体,研究了其对CO₂的促进传递分离性能。相对于其他普通离子液体、胺基功能化离子液体或一元羧酸盐离子液体支撑液膜,二元羧酸盐离子液体支撑液膜对低分压CO₂显示出了优异的选择性分离性能。在40℃和0.1 bar的分压下,[N2224]2[malonat... 

【文章页数】：288 页

【学位级别】：博士

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中文摘要
Abstract
前言
第一章 文献综述
    1.1 酸性气体捕集的意义
    1.2 酸性气体捕集技术概述
        1.2.1 二氧化碳捕集技术
        1.2.2 二氧化硫捕集技术
        1.2.3 硫化氢捕集技术
    1.3 离子液体简介
    1.4 离子液体在酸性气体捕集过程中的应用
        1.4.1 离子液体在二氧化碳捕集过程中的应用
        1.4.2 离子液体在二氧化硫捕集过程中的应用
        1.4.3 离子液体在硫化氢捕集过程中的应用
    1.5 多孔碳材料及其在二氧化碳捕集过程中的应用简介
    1.6 本论文的研究目的、思路及意义
        1.6.1 研究目的
        1.6.2 研究思路
        1.6.3 研究意义
    参考文献
第二章 基于离子液体的二氧化碳捕集介质的设计、合成及性能研究
    2.1 二元羧酸盐离子液体支撑液膜
    2.2 本章小结
    参考文献
第三章 基于离子液体的二氧化硫捕集介质的设计、合成及性能研究
    3.1 弱酸性的酸式盐离子液体
    3.2 离子液体缓冲溶液
    3.3 酸式盐离子液体-环丁砜二元混合吸收剂
    3.4 酸式盐离子液体支撑液膜
    3.5 N-功能化咪唑
    3.6 低挥发性有机溶剂
    3.7 本章小结
    参考文献
第四章 基于离子液体的硫化氢捕集介质的设计、合成及性能研究
    4.1 弱碱性的羧酸盐离子液体
    4.2 双Lewis碱性功能化离子液体
    4.3 质子型离子液体
    4.4 N-功能化咪唑
    4.5 以离子液体为介质的液相Claus反应
    4.6 本章小结
    参考文献
第五章 离子液体在酸性气体的选择性捕集中的构效关系研究
    5.1 碱性可调控的苯甲酸类离子液体的合成与表征
    5.2 苯甲酸类离子液体的碱性对其在SO_2/CO_2的选择性吸收中的性能的影响
    5.3 苯甲酸类离子液体的碱性对其在H_2S/CO_2的选择性吸收中的性能的影响
    5.4 本章小结
    参考文献
第六章 酸性气体在化学吸收剂中的吸收量与吸收焓的关系研究
    6.1 CO_2的吸收量与吸收焓间的Sigmoid函数关系
    6.2 SO_2的吸收量与吸收焓间的Sigmoid函数关系
    6.3 本章小结
    参考文献
第七章 用于二氧化碳捕集的多孔碳材料的低温活化与氮掺杂新方法研究
    7.1 NaNH_2对介碳孔的低温活化与氮掺杂
    7.2 本章小结
    参考文献
第八章 总结与展望
攻读博士学位期间的研究成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3726813