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文檔簡介
1、近年來,溫室氣體CO2的大量排放,導(dǎo)致了日益加劇的溫室效應(yīng),造成的全球氣候變暖,CO2的捕集已經(jīng)成為廣泛的研究熱點。而大量離子液體的研究證實對CO2有良好的捕集性能,最新研究發(fā)現(xiàn)聚合離子液體對CO2的吸收能力為離子液體單體的數(shù)倍,同時多孔結(jié)構(gòu)提高比表面積,利于CO2的吸收。
本文通過在聚合過程中通入CO2為致孔劑,并與N2氣氛下自組裝聚合進(jìn)行對比,分別制得7種聚合離子液體,并對其進(jìn)行了紅外、熱重、XPS、氮氣吸脫附、CO2-T
2、PD等一系列表征,考察合成出的聚合離子液體對CO2的吸收性能。證明了CO2的致孔能力,提高了聚合離子液體對CO2的吸收效果。
根據(jù)實驗?zāi)康?,季胺化制備了兩種含氨基雙鍵的離子液體單體,1-乙烯基-3-氨基咪唑氫溴酸鹽([VAIM]Br·HBr)和1-苯乙烯基-3-氨基咪唑氫溴酸鹽([SAIM]Br·HBr),并對其進(jìn)行結(jié)構(gòu)表征和分析。
以上述合成的離子液體單體為基礎(chǔ),在聚合過程中通入CO2作為致孔劑與離子液體的氨基結(jié)合
3、,生成氨基甲酸鹽,并與N2氣氛下的自主裝聚合作對比。反應(yīng)結(jié)束后,將產(chǎn)物真空升溫,使氨基甲酸鹽分解,還原氨基,得到如下7種聚合物:1-乙烯基-3-氨基咪唑氫溴酸鹽與DVB的共聚物(P([VAIM]Br/DVB))、1-乙烯基-3-氨基咪唑氫溴酸鹽與丙烯酰胺、DVB的共聚物(P([VAIM]Br/AAM/DVB》、1-乙烯基-3-氨基咪唑氫溴酸鹽與二烯丙基胺、DVB的共聚物(P([VAIM]Br/DAA/DVB))、1-乙烯基-3-氨基咪唑
4、氫溴酸鹽與油胺、DVB的共聚物(P([VAIM]Br/OLA/DVB》、1-苯乙烯基-3-氨基咪唑氫溴酸鹽與DVB的共聚物(P([SAIM]Br/DVB》、1-苯乙烯基-3-氨基咪唑氫溴酸鹽與二烯丙基胺、DVB的共聚物(P([SAIM]Br/DAA/DVB))、1-苯乙烯基-3-氨基咪唑氫溴酸鹽與油胺、DVB的共聚物(P([SAIM]Br/OLA/DVB》。
對制得的聚合離子液體結(jié)構(gòu)和性能進(jìn)行表征,發(fā)現(xiàn)合成的聚合離子液體具有較
5、高的熱穩(wěn)定性,能在300℃以前保持穩(wěn)定。由氮氣吸脫附實驗得到,在CO2氣氛下聚合的聚合離子液體比在N2氣氛下聚合的比表面積及孔容更大。P([VAIM]Br/DAA/DVB)(CO2)比表面積最大為160.35m2/g,孔容36.85ncc/g,而P([VAIM]Br/DAA/DVB)(N2)的比表面積為94.39m2/g,孔容為21.69ncc/g; P([SAIM]Br/DVB)(CO2)的比表面積最小為28.11m2/g,孔容6.4
6、6ncc/g,而P([SAIM]Br/DVB)(N2)的比表面積為21.16m2/g,孔容為4.86ncc/g。同時在CO2氣氛下聚合的聚合離子液體比在N2氣氛下聚合的吸收的CO2更多,P([VAIM]Br/DAA/DVB)(CO2)對CO2的吸收量最多,為0.277mmol/g,比P([VAIM]Br/DAA/DVB)(N2)高14.9%;P([SAIM]Br/DVB)(CO2)對CO2的吸收量最少為0.224mmol/g,比P([S
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