低共熔溶剂和低共熔溶剂+水体系在CO 2 吸收中的应用研究

发布时间：2024-03-02 04:21

　　随着现代工业的发展,煤炭、石油、天然气等化石燃料的需求量和消耗量都在不断增大。然而由于使用化石燃料,大气中CO2的浓度显著增加,导致温室效应、冰川融化等许多严重的环境问题。近年来,如何减少CO2排放已经成为全人类亟待解决的问题。目前工业上应用最广泛的CO2捕集方法是醇胺法,但醇胺法也存在一定缺陷:醇胺易挥发,对设备具有腐蚀性,容易发生热降解和氧化降解,再生能耗高等。因此,开发新一代CO2捕集技术就显得尤为重要。低共熔溶剂是新一代的绿色溶剂,它热稳定性高,不易挥发,对设备也没有腐蚀,有望取代传统的CO2捕集技术。本文合成了对甲酚/乙醇胺、对甲酚/二乙醇胺、对甲酚/N-甲基二乙醇胺、对氯苯酚/乙醇胺、对氯苯酚/二乙醇胺以及对氯苯酚/N-甲基二乙醇胺,共六种低共熔溶剂。针对低共熔溶剂黏度大的问题,又将六种低共熔溶剂溶解在水中,形成低共熔溶剂+水体系。采用称重法测定了各吸收剂在不同条件下的CO2吸收性能。实验结果表明,对于六种纯低共熔溶剂,对甲酚/乙醇胺具有最高的CO2吸收容量,其CO2吸收容量为0.126g CO2/g吸收剂,高于30%wt乙醇胺水溶液(吸收容量为0.12g CO2/g吸收剂...

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【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第一章 文献综述
    1.1 课题背景
    1.2 CO₂捕集技术
        1.2.1 物理吸收法
        1.2.2 化学吸收法
        1.2.3 固体材料吸附CO2

        1.2.4 化学链燃烧技术
        1.2.5 膜分离
        1.2.6 离子液体法
    1.3 低共熔溶剂及其在CO₂捕集中的应用
        1.3.1 低共熔溶剂的定义及其分类
        1.3.2 低共熔溶剂的合成
        1.3.3 低共熔溶剂的性质
        1.3.4 低共熔溶剂物理吸收CO₂

        1.3.5 低共熔溶剂化学吸收CO₂

    1.4 选题依据及课题研究内容
第二章 实验研究方法
    2.1 实验试剂及仪器设备
    2.2 低共熔溶剂及低共熔溶剂+水体系的制备
        2.2.1 低共熔溶剂的制备
        2.2.2 低共熔溶剂+水体系的制备
    2.3 核磁共振碳谱表征
    2.4 气体吸收及解吸实验
        2.4.1 CO₂吸收实验
        2.4.2 CO₂解吸实验
第三章 低共熔溶剂对CO₂吸收性能的研究
    3.1 引言
    3.2 不同低共熔溶剂的CO₂吸收性能
        3.2.1 不同氢键供体对CO₂吸收性能的影响
        3.2.2 不同氢键受体对CO₂吸收性能的影响
    3.3 对甲酚/乙醇胺和对甲酚/二乙醇胺的CO₂吸收性能
        3.3.1 温度对CO₂吸收性能的影响
        3.3.2 CO₂吸收的焓变和熵变
        3.3.3 低共熔溶剂的再生和循环使用
    3.4 低共熔溶剂吸收CO₂的机理
    3.5 本章小结
第四章 低共熔溶剂+水体系吸收CO₂的研究
    4.1 引言
    4.2 不同低共熔溶剂+水体系的CO₂吸收性能
        4.2.1 醇胺种类对CO₂吸收性能的影响
        4.2.2 酚类对CO₂吸收性能的影响
    4.3 对甲酚/乙醇胺+水体系的CO₂吸收性能
        4.3.1 酚类和醇胺比例对CO₂吸收性能的影响
        4.3.2 含水量对CO₂吸收性能的影响
        4.3.3 温度对CO₂吸收性能的影响
        4.3.4 吸收剂的再生和循环使用
    4.4 低共熔溶剂+水体系吸收CO₂的机理
    4.5 本章小结
第五章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
致谢
作者与导师简介
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本文编号：3916326