CO2在{[Bmim][BF4]+碱金属盐}金属络合离子液体中的溶解度及溶解机理研究
王兰云1
周华健2
张亚娟2
1.河南理工大学 安全科学与工程学院,河南 焦作 454000;河南理工大学 瓦斯地质与瓦斯控制国家重点实验室培育基地,河南 焦作 454000;河南理工大学 煤炭安全生产与清洁高效利用省部共建协同创新中心,河南 焦作 4540002.河南理工大学 安全科学与工程学院,河南 焦作 454000
摘要：为更加经济有效地捕获CO2,减少环境污染,加强资源合理利用,制备不同浓度的[Bmim][BF4]+MBF4(M=Li+,Na+和K+)金属络合离子液体,在压力100～4 000 kPa,温度30,40,50℃条件下,使用反应釜进行气体吸收试验,测定CO2 在金属络合离子液体(metal complex ionic liq-uids,MILs)中的溶解度,并采用密度泛函模拟计算MILs与CO2 混合体系的稳定构型的电荷分布、Fukui指数和结合能参数,从微观角度分析MILs吸收CO2机理.结果表明:CO2在MILs中的溶解度随温度升高和压力降低而降低;添加碱金属盐可促进离子液体(ionic liquids,ILs)对CO2的吸收,但当ILs中碱金属盐浓度≥1 mol/L时会抑制CO2 吸收;0.010 mol/L的[Bmim][BF4]+KBF4 吸收CO2 量最高;密度泛函计算结果显示[Bmim][BF4]+KBF4 体系的K+体积大,氢键作用力强,且K+在ILs中溶解度小,造成的空间位阻较小,因而拥有更多的自由体积容纳CO2.与纯ILs相比,MILs具有更高的CO2吸收量,在温室气体治理中具有较好的应用前景.
关键词：CO2吸收碱金属盐[Bmim][BF4]离子液体金属络合离子液体密度泛函计算
分类号：X511(大气污染及其防治)
资助基金：国家自然科学基金(51874124)国家自然科学基金(52074108)河南省科技攻关项目(212102310007)河南省高校重点科研项目(22A620001)河南省高校创新人才项目(22HASTIT012)
论文发表日期：2023-12-28
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：10( 86-95 )
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