己内酰胺-四丁基卤化铵离子液体水溶液吸收SO2研究

摘要

离子液体作为一种新型绿色溶剂，越来越受到人们的研究与应用。其特点主要有:毒性较小、挥发性低、可设计性高等。季铵盐类离子液体同样具有这些优点。本文以季铵盐类离子液体为研究对象，在对其表面性质进行了研究利用其吸收SO2，并对离子液体吸收SO2机理进行了研究。
　　 本文研究了两种季铵盐类离子液体:己内酰胺-四丁基溴化铵离子液体(CPL-TBAB ILs)、己内酰胺-四丁基氟化铵离子液体(CPL-TBAF ILs)。对其水溶液吸收SO2前后的表面张力进行了测定，并利用水分测定、热重分析、核磁共振、红外光谱分析、Raman光谱分析、紫外-可见光谱分析、分子荧光光谱分析等分析手段探讨了上述两种离子液体水溶液吸收SO2的机理。研究结果表明: CPL-TBAB ILs水溶液及CPL-TBAF ILs水溶液的表面张力及其分别吸收SO2后的溶液的表面张力均随着温度的上升而逐渐下降。其吸收机理为:己内酰胺中的N-H与四丁基溴（氟）化铵中的Br(F)之间形成N-H…Br(F)氢键，当其水溶液吸收SO2后，H2O中的O与SO2中的S形成S=O，显酸性，导致N-H…Br(F)断裂，整个体系分为SO2-TBAB(F)-H2O和SO2-CPL-H2O两个体系。CPL-TBAB ILs水溶液吸收SO2后形成的两个体系不溶，产生分层，下层体系为SO2-TBAB-H2O，上层体系为SO2-CPL-H2O，H2O主要集中在上层体系，SO2在下层体系富集。CPL-TBAF ILs水溶液吸收SO2后成的两个体系互溶。
　　 本研究所获得的己内酰胺-四丁基卤化铵离子液体水溶液的表面性质数据，以及对该类离子液体吸收SO2的机理研究，为该类离子液体进行工业化应用奠定了技术基础;己内酰胺-四丁基卤化铵离子液体水溶液吸收SO2的机理研究结果为从微观理论上研究ILs+H2O+SO2的相互作用关系提供了理论基础。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 课题研究背景、目的及意义

1．2 离子液体的简介

1．2．1 离子液体定义及分类

1．2．2 离子液体的性质

1．3 离子液体在净化SO2中的应用

1．4 课题研究内容

1．5 课题创新点

第2章 己内酰胺-四丁基卤化铵离子液体水溶液理化性质研究

2．1 实验试剂、仪器及方法

2．1．1 实验试剂

2．1．2 实验仪器

2．1．3 实验方法

2．2 结果与讨论

2．2．1 己内酰胺-四丁基卤化铵离子液体水溶液的表面张力

2．2．2 己内酰胺-四丁基卤化铵离子液体水溶液吸收SO2后表面张力

2．2．3 离子液体水溶液的表面性质

2．3 本章小结

第3章 己内酰胺-四丁基卤化铵离子液体水溶液吸收SO2机理研究

3．1 水分测定

3．1．1 实验原理

3．1．2 实验方法

3．1．3 结果与讨论

3．2 热重分析

3．2．1 实验原理

3．2．2 实验方法

3．2．3 结果与讨论

3．3 核磁共振氢谱分析

3．3．1 实验原理

3．3．2 结果与讨论

3．4 红外光谱分析

3．4．1 实验原理

3．4．2 结果与讨论

3．5 Raman光谱分析

3．5．1 实验原理

3．5．2 结果与讨论

3．6 紫外-可见光谱分析

3．6．1 实验原理

3．6．2 结果与讨论

3．7 分子荧光光谱分析

3．7．1 实验原理

3．7．2 结果与讨论

3．8 离子液体水溶液吸收SO2的机理分析

3．9 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士期间取得成果

致谢