電化學方法監測氯化膽堿離子液體-乙醇胺混合吸收液吸收CO2

黃 青，胡 楊，戴 偉，曾國平，李 杰，吳 田*

(1.湖北第二師范學院材料科學研究院，化學與生命科學學院，湖北武漢 430205；2.武漢大學化學與分子科學學院，湖北武漢 430072; 3.湖北省環境凈化材料工程技術研究中心，湖北武漢 430205)

工業高速發展導致地球生態環境正遭到嚴重破壞，其中“溫室效應”的影響最大，最重要的原因是CO2氣體在大氣中含量的增加。因此，如何有效地吸收捕獲CO2己經成為許多國家的戰略性研究課題[1]。離子液體(ILs)由于具有較高的熱穩定性、較寬的電化學窗口以及可調的溶解能力，作為一種取代傳統揮發性有機溶劑的綠色介質而廣泛應用于電化學以及分離提純等領域[2,3]。而且離子液體幾乎沒有蒸氣壓，在很寬的溫度范圍內其比熱容只有水的三分之一，同水溶液相比，將其用于酸性氣體的捕獲具有很多優勢[4 - 6]。在CO2等酸性氣體捕獲方向，可將離子液體進行功能化設計用于增強捕獲能力[7]。從降低成本和便捷制備吸收液的角度考慮，也可以在離子液體中加入例如乙醇胺(MEA)等有機堿，因此離子液體與有機堿的結合也成為研究的熱點[8 - 12]。這些報道對CO2吸收/解吸過程的監測主要采用熱重分析(TGA)或分析天平稱重研究體系的質量變化[8,9,11]，或者采樣進行核磁氫譜分析[9]。

氯化膽堿(ChCl)和乙二醇(EG)形成的低共融溶劑(ChCl-EG -based DES)是一類新型的離子液體，這類離子液體具有價格低廉、粘度較低、合成簡便以及適宜大規模生產等優勢[13 - 16]。本文研究氯化膽堿離子液體-乙醇胺混合吸收液(ChCl-EG-MEA)吸收CO2性能，并進行了吸收以及解吸過程中的電化學行為研究。……