離子液膜分離CO2、H2混合氣體研究

仲 惟

（三門峽職業技術學院食品園林學院，河南 三門峽 472000）

離子液膜分離CO2、H2混合氣體研究

仲 惟

（三門峽職業技術學院食品園林學院，河南 三門峽 472000）

摘 要：選用離子液體［BMIM］Cl與NaBF4在甲醇中反應制得［BMIM］BF4，離子液體［BMIM］Cl經OH型陰離子交換樹脂交換后再與甲酸進行中和制得［BMIM］HCOO。分別選用3種聚合物薄膜PVDF、PAN和PS，使其與4種離子液體［BMIM］BF4、［BMIM］HCOO、 ［BMIM］PF6和［BMIM］CH3COO共制成12種支撐液膜。在30℃、40℃和50℃時分別進行12種液膜的CO2、H2單一氣體滲透性測試。結果顯示，［BMIM］BF4型聚砜膜在30℃時對CO2與H2分離性能較好，分離系數達14以上；［BMIM］PF6型聚丙烯腈膜在30℃時分離系數達12以上；［BMIM］PF6型聚偏氟乙烯膜在30℃時分離系數達到5以上。因此這3種離子液膜在30℃時可對CO2、H2混合氣體進行一定程度的分離。

關鍵詞：離子液體；支撐液膜；混合氣體

離子液體（ionic liquids）又稱室溫離子液體或室溫熔融鹽，是由有機陽離子和有機或無機陰離子構成的，在室溫或接近室溫下呈液體狀態的鹽類，是新興的可替代揮發性有機化合物的綠色環保溶劑。其熱力學穩定性高，幾乎無蒸氣壓，不揮發、不燃、不爆炸，使用安全方便。離子液體不同于電解質溶液，不存在電中性分子，100%由陰離子和陽離子構成。最常見的離子液體含有烷基銨離子、烷基磷離子、1-烷基吡啶離子、1,3-二烷基咪唑離子等陽離子，［BF4］-、［PF6］-、［NO3］-、［CF3SO3］-、Cl-等陰離子，其中咪唑陽離子是最主要的陽離子［1］。

離子液體種類很多，大體可分為3種：AlCl3型、非AlCl3型及其他特殊離子液體。人為設計合成離子液體非常方便，近年來已有500余種達商業化標準，可供工業生產和科研工作選用［2］?！?br>